CN105474596A - 用于传输广播信号的装置、用于接收广播信号的装置、用于传输广播信号的方法和用于接收广播信号的方法 - Google Patents

Abstract

本文公开一种用于传输广播信号的方法和装置。用于传输广播信号的装置包括用于对与多个DP中的每个相对应的DP(数据管道)数据进行编码的编码器、用于将编码的DP数据映射到星座上的映射器、用于对映射的DP数据进行时间交织的时间交织器、用于构建包括时间交织的DP数据的至少一个信号帧的帧构建器、用于执行具有构建的至少一个信号帧的至少一个广播信号的相位失真的相位失真单元、用于通过OFDM(正交频分复用)方案调制至少一个广播信号的调制器以及用于传输至少一个广播信号的发射器。

Description

用于传输广播信号的装置、用于接收广播信号的装置、用于传输广播信号的方法和用于接收广播信号的方法

技术领域

本发明涉及一种传输广播信号的装置、接收广播信号的装置以及传输和接收广播信号的方法。

背景技术

模拟广播信号传输已到尽头，正开发传输/接收数字广播信号的各种技术。数字广播信号可以包括比模拟广播信号更大量的视频/音频数据并且除视频/音频数据外，进一步包括各种另外的数据。

发明内容

技术问题

即，数字广播系统能提供HD(高清)图像、多通道音频和各种另外的服务。然而，为数字广播，需要进一步提高用于传输大量数据的数据传输效率、传输/接收网络的鲁棒性和考虑移动接收设备的网络灵活性。

技术方案

为了实现目标和其他优势以及依照本发明的目的，如本文所体现和一般性描述的，用于传输广播信号的方法包括：对与多个DP中的每个相对应的DP(数据管道)数据进行编码，其中多个DP中的每个承载至少一个服务组件；将编码的DP数据映射到星座上；对映射的DP数据进行时间交织；构建包括时间交织的DP数据的至少一个信号帧；执行具有构建的至少一个信号帧的至少一个广播信号的相位失真；通过OFDM(正交频分复用)方案来调制至少一个广播信号；以及传输至少一个广播信号。

本发明的有益效果

本发明能够根据服务特性来处理数据以控制每个服务或服务组件的QoS，由此提供各种广播服务。

本发明能够通过相同的RF信号带宽，通过传输各种广播服务来实现传输灵活性。

本发明能够使用MIMO系统来提高数据传输效率和增加广播信号的传输/接收的鲁棒性。

根据本发明，即使利用移动接收设备或在室内环境中，也可以提供能无错误地接收数字广播信号的广播信号传输和接收方法及装置。

附图说明

图2示出根据本发明的实施例的输入格式化模块。

图3示出根据本发明的另一实施例的输入格式化模块。

图4示出根据本发明的另一实施例的输入格式化模块。

图5示出根据本发明的实施例的编译&调制模块。

图6示出根据本发明的实施例的帧结构模块。

图7示出根据本发明的实施例的波形生成模块。

图8示出根据本发明的实施例的接收用于未来广播服务的广播信号的装置的结构。

图9示出根据本发明的实施例的同步&解调模块。

图10示出根据本发明的实施例的帧解析模块。

图11示出根据本发明的实施例的解映射&解码模块。

图12示出根据本发明的实施例的输出处理器。

图13示出根据本发明的另一实施例的输出处理器。

图14示出根据本发明的另一实施例的编译&调制模块。

图15示出根据本发明的另一实施例的解映射&解码模块。

图16是示出根据本发明的另一实施例的波形生成模块的视图。

图17是根据本发明的实施例的相位预失真的概念视图。

图18是根据本发明的另一实施例的相位预失真的概念视图。

图19是示出根据本发明的第一实施例的PPD方法的视图。

图20是示出根据本发明的第二实施例的PPD方法的视图。

图21是示出根据本发明的第三实施例的PPD方法的视图。

图22是示出根据本发明的实施例的相位预失真块16000的操作的流程图。

图23是示出根据本发明的实施例的用于传输广播信号的方法的流程图。

图24是示出根据本发明的实施例的用于接收广播信号的方法的流程图。

具体实施方式

现在，将详细地参考本发明的优选实施例，在附图中示例其描述。在下文中，将参考附图给出的详细描述意在解释本发明的示例性实施例，而不是示出根据本发明能实现的仅有实施例。下述详细描述包括具体细节以便提供对本发明的全面理解。然而，对本领域的技术人员显而易见的是，没有这些具体细节，也能实施本发明。

尽管从本领域广泛使用的常见术语选择用在本发明中的大多数术语，但一些术语由申请人任意选择并且根据需要，在下述描述中详细地解释它们的含义。由此，应当基于术语的预期含义，而不是它们的简单名称或含义理解本发明。

本发明提供用于传输和接收用于未来广播服务的广播信号的装置和方法。根据本发明的实施例的未来广播服务包括地面广播服务、移动广播服务、UHDTV服务等等。根据本发明的一个实施例的用于传输的装置和方法可以被分类为用于地面广播服务的基础规范(baseprofile)、用于移动广播服务的手持规范(handheldprofile)以及用于UHDTV服务的高级规范(advancedprofile)。在这种情况下，基础规范能够被用作用于地面广播服务和移动广播服务这两者的规范。即，基础规范能够被用于定义包括移动规范的规范的概念。这能够根据设计者的意图来改变。

根据一个实施例，本发明可以通过非MIMO(多输入多输出)或MIMO，处理用于未来广播服务的广播信号。根据本发明实施例的非MIMO方案可以包括MISO(多输入单输出)方案、SISO(单输入单输出)方案等等。

尽管为方便描述，在下文中，MISO或MIMO使用两个天线，但本发明可应用于使用两个或更多个天线的系统。

图1示出根据本发明的实施例的用于传输未来广播服务的广播信号的装置的结构。

根据本发明的实施例的传输用于未来广播服务的广播信号的装置能包括输入格式化模块1000、编译&调制模块1100、帧结构模块1200、波形生成模块1300和信令生成模块1400。将描述传输广播信号的装置的每个模块的操作。

参考图1，根据本发明的实施例的传输用于未来广播服务的广播信号的装置能接收MPEG-TS、IP流(v4/v6)和通用流(GS)作为输入信号。此外，传输广播信号的装置能接收有关构成输入信号的每个流的配置的管理信息并且参考所接收的管理信息，生成最终物理层信号。

根据本发明的实施例的输入格式化模块1000能在用于编码和调制的标准或服务或服务组件的基础上，分类输入流并且将输入流输出为多个逻辑数据管道(或数据管道或DP数据)。数据管道是承载可承载一个或多个服务或服务组件的服务数据或相关元数据的物理层中的逻辑信道。此外，通过每个数据管道传输的数据可以称为DP数据。

此外，根据本发明的实施例的输入格式化模块1000能将每个数据管道划分成执行编译和调制所必需的块，并且执行必需的处理以增加传输效率或执行调度。稍后将描述输入格式化模块1000的操作的细节。

根据本发明的实施例的编译&调制模块1100能在从输入格式化模块1000接收的每个数据管道上执行前向纠错(FEC)编码，使得接收广播信号的装置能校正可以在传输信道上生成的错误。此外，根据本发明的实施例的编译&调制模块1100能将FEC输出比特数据变换成符号数据并且交织该符号数据来校正由信道引起的突发错误。如图1所示，根据本发明的实施例的编译&调制模块1100能划分所处理的数据，使得所划分的数据能通过用于各个天线输出的数据路径输出，以便通过两个或更多个Tx天线传输该数据。

根据本发明的实施例的帧结构模块1200能将从编译&调制模块1100输出的数据映射到信号帧。根据本发明的实施例的帧结构模块1200能使用从输入格式化模块1000输出的调度信息，执行映射并且交织信号帧中的数据以便获得额外的分集增益。

根据本发明的实施例的波形生成模块1300能将从帧结构模块1200输出的信号帧变换成用于传输的信号。在这种情况下，根据本发明的实施例的波形生成模块1300能将前导信号(或前导)插入到用于传输装置的检测的信号中并且将用于估计传输信道来补偿失真的参考信号插入到该信号中。此外，根据本发明的实施例的波形生成模块1300能提供保护间隔并且将特定序列插入到同一信号中以便抵消由于多路接收导致的信道延迟扩展的影响。此外，根据本发明的实施例的波形生成模块1300能考虑信号特性，诸如输出信号的峰均功率比，执行有效传输所必需的过程。

根据本发明的实施例的信令生成模块1400使用输入管理信息和由输入格式化模块1000、编译&调制模块1100和帧结构模块1200生成的信息，生成最终物理层信令信息。因此，根据本发明的实施例的接收装置能通过解码信令信息，解码所接收的信号。

如上所述，根据本发明的一个实施例的传输用于未来广播服务的广播信号的装置能提供地面广播服务、移动广播服务、UHDTV服务等等。因此，根据本发明的一个实施例的传输用于未来广播服务的广播信号的装置能在时域中复用用于不同服务的信号并且传输它们。

图2、3和4示出根据本发明的实施例的输入格式化模块1000。将描述每个图。

图2示出根据本发明的一个实施例的输入格式化模块。图2示出当输入信号为单一输入流时的输入格式化模块。

参考图2，根据本发明的一个实施例的输入格式化模块能包括模式自适应模块2000和流自适应模块2100。

如图2所示，模式自适应模块2000能包括输入接口块2010、CRC-8编码器块2020和BB报头插入块2030。将描述模式自适应模块2000的每个块。

输入接口块2010能将输入到其的单一输入流划分成每个具有用于稍后将执行的FEC(BCH/LDPC)的基带(BB)帧的长度的数据片并且输出数据片。

CRC-8编码器块2020能在BB帧数据上执行CRC编码来向其添加冗余数据。

BB报头插入块2030能将包括诸如模式自适应类型(TS/GS/IP)、用户分组长度、数据字段长度、用户分组同步字节、数据字段中的用户分组同步字节的开始地址、高效率模式指示器、输入流同步字段等等的信息的报头插入到BB帧数据中。

如图2所示，流自适应模块2100能包括填充插入块2110和BB加扰器块2120。将描述流自适应模块2100的每个块。

如果从模式自适应模块2000接收的数据具有短于FEC编码所必需的输入数据长度的长度，则填充插入块2110能将填充比特插入数据中，使得该数据具有输入数据长度并且输出包括该填充比特的数据。

BB加扰器块2120能通过在输入比特流和伪随机二进制序列(PRBS)上执行XOR运算，随机化输入比特流。

上述块可以被省略或由具有类似或相同功能的块代替。

如图2所示，输入格式化模块能将数据管道最终输出到编译&调制模块。

图3示出根据本发明的另一实施例的输入格式化模块。图3示出当输入信号对应于多个输入流时的输入格式化模块的模式自适应模块3000。

用于处理多个输入流的输入格式化模块的模式自适应模块3000能单独地处理多个输入流。

参考图3，用于分别处理多个输入流的模式自适应模块3000能包括输入接口块、输入流同步器块3100、补偿延迟块3200、空分组删除块3300、CRC-8编码器块和BB报头插入块。将描述模式自适应模块3000的每个块。

输入接口块、CRC-8编码器块和BB报头插入块的操作对应于参考图2所述的输入接口块、CRC-8编码器块和BB报头插入块的操作，由此，将省略其描述。

输入流同步器块3100能传输输入流时钟参考(ISCR)信息来生成用于接收广播信号来恢复TS或GS的装置所必需的时序信息。

补偿延迟块3200能延迟输入数据并且输出所延迟的输入数据，使得如果在由传输装置，根据包括时序信息的数据的处理，在数据管道之间生成延迟，则接收广播信号的装置能同步输入数据。

空分组删除块3300能从输入数据删除不必要传输的输入空分组，基于删除空分组的位置，将所删除的空分组数量插入到输入数据中，并且传输该输入数据。

上述块可以被省略或由具有类似或相同功能的块代替。

图4示出根据本发明的另一实施例的输入格式化模块。

具体地，图4示出当输入信号对应于多个输入流时的输入格式化模块的流自适应模块。

输入信号对应于多个输入流时的输入格式化模块的流自适应模块能包括调度器4000、1-帧延迟块4100、带内信令或填充插入块4200、物理层信令生成块4300和BB加扰器块4400。将描述流自适应模块的每个块。

调度器4000能使用具有双极性的多个天线，执行用于MIMO系统的调度。此外，调度器4000能生成用在用于包括在图1所示的编译&调制模块中的天线路径的信号处理块，诸如比特到信元解复用块、信元交织器、时间交织器等等中的参数。

1-帧延迟块4100能使输入数据延迟一个传输帧，使得能通过用于将插入到数据管道中的带内信令信息的当前帧，传输有关下一帧的调度信息。

带内信令或填充插入块4200能将未延迟的物理层信令(PLS)-动态信令信息插入到延迟一个传输帧的数据中。在这种情况下，当存在用于填充的空间时，带内信令或填充插入块4200能插入填充比特或将带内信令信息插入到填充空间中。此外，除带内信令信息外，调度器4000能输出有关当前帧的物理层信令-动态信令信息。因此，稍后所述的信元映射器能根据从调度器4000输出的调度信息，映射输入信元。

物理层信令生成块4300能生成将通过传输帧的前导符号传输或扩展并且通过除带内信令信息外的数据符号传输的物理层信令数据。在这种情况下，根据本发明的实施例的物理层信令数据能称为信令信息。此外，根据本发明的实施例的物理层信令数据能分成PLS前信息和PLS后信息。PLS前信息能包括编码PLS-后信息所必需的参数以及静态PLS信令数据，并且PLS-后信息能包括编码数据管道所必需的参数。编码数据管道所必需的参数能分成静态PLS信令数据和动态PLS信令数据。静态PLS信令数据是公共应用于包括在超帧中的所有帧的参数并且能在超帧基础上改变。动态PLS信令数据是不同地应用于包括在超帧中的各个帧的参数并且能在逐帧基础上改变。因此，接收装置能通过解码PLS前信息，获得PLS后信息以及通过解码PLS后信息，并且解码所期望的数据管道。

BB加扰器块4400能生成伪随机二进制序列(PRBS)并且在PRBS和输入比特流上执行XOR运算来减小波形生成块的输出信号的峰均功率比(PAPR)。如图4所示，BB加扰器块4400的加扰被应用于数据管道和物理层信令信息。

取决于设计者，上述块可以被省略或由具有类似或相同功能的块代替。

如图4所示，流自适应模块能将数据管道最终输出到编译&调制模块。

图5示出根据本发明的实施例的编译&调制模块。

图5所示的编译&调制模块对应于图1所示的编译&调制模块的实施例。

如上所述，根据本发明的实施例的传输用于未来广播服务的广播信号的装置能提供地面广播服务、移动广播服务、UHDTV服务等等。

由于QoS(服务质量)取决于由根据本发明的实施例的传输用于未来广播服务的广播信号的装置提供的服务的特性，所以对应于各个服务的数据需要通过不同方案处理。因此，根据本发明的实施例的编译&调制模块能通过将SISO、MISO和MIMO方案单独地应用于分别对应于数据路径的数据管道，单独地处理输入到其的数据管道。因此，根据本发明的实施例的传输用于未来广播服务的广播信号的装置能控制用于通过每个数据管道传输的每个服务或服务组件的QoS。

因此，根据本发明的实施例的编译&调制模块能包括用于SISO的第一块5000、用于MISO的第二块5100、用于MIMO的第三块5200和用于处理PLS-前/PLS后信息的第四块5300。图5所示的编译&调制模块是示例性的，取决于设计，可以仅包括第一块5000和第四块5300、第二块5100和第四块5300或第三块5200和第四块5300。即，根据设计，编译&调制模块能包括用于同样或不同地处理数据管道的块。

将描述编译&调制模块的每个块。

第一块5000根据SISO处理输入数据管道并且能包括FEC编码器块5010、比特交织器块5020、比特到信元解复用块5030、星座映射器块5040、信元交织器块5050、时间交织器块5060。

FEC编码器块5010能在输入数据管道上执行BCH编码和LDPC编码来向其添加冗余，使得接收装置能校正在传输信道上生成的误差。

比特交织器块5020能根据交织规则，交织FEC编码数据管道的比特流，使得比特流具有抗可能在传输信道上产生的突发错误的鲁棒性。因此，当将深衰落或擦除应用于QAM符号时，因为交织比特被映射到QAM符号，能防止在所有代码字比特的连续比特中产生误差。

比特到信元解复用块5030能确定输入比特流的顺序，使得能考虑输入比特流的顺序和星座映射规则，通过适当鲁棒性传输FEC块中的每个比特。

此外，比特交织器块5020位于FEC编码器块5010和星座映射器块5040之间并且考虑接收广播信号的装置的LDPC编码，能将由FEC编码器块5010执行的LDPC编码的输出比特连接到具有星座映射器的不同可靠性值和最佳值的比特位置。因此，比特到信元解复用块5030能由具有类似或相同功能的块代替。

星座映射器块5040能将输入到其中的比特字映射到一个星座。在这种情况下，星座映射器块5040能另外执行旋转&Q延迟。即，星座映射器块5040能根据旋转角，旋转输入星座，将星座划分成同相分量和正交相位分量并且仅使正交相位分量延迟任意值。然后，使用成对同相分量和正交相位分量，星座映射器块5040能将星座重新映射到新的星座。

此外，星座映射器块5040能移动二维平面上的星座点以便找出最佳星座点。通过该过程，能优化编译&调制模块1100的容量。此外，星座映射器块5040能使用IQ平衡星座点和旋转，执行上述操作。星座映射器块5040能由具有相同或类似功能的块代替。

信元交织器块5050能任意地交织对应于一个FEC块的信元并且输出所交织的信元，使得能以不同顺序输出对应于各个FEC块的信元。

时间交织器块5060能交织属于多个FEC块的信元并且输出所交织的信元。因此，在对应于时间交织深度的期间，分散和传输对应于FEC块的信元，并且从而能够获得分集增益。

第二块5100根据MISO处理输入数据管道，并且能以与第一块5000相同的方式，包括FEC编码器块、比特交织器块、比特到信元解复用块、星座映射器块、信元交织器块和时间交织器块。然而，第二块5100不同于第一块5000之处在于第二块5100进一步包括MISO处理块5110。第二块5100执行与第一块5000相同的过程，包括输入操作到时间交织器操作，由此，省略相应块的描述。

MISO处理块5110能根据提供发射分集的MISO编码矩阵，编码输入信元，并且通过两条路径，输出MISO处理过的数据。根据本发明的一个实施例的MISO处理能包括OSTBC(正交空间时间块编译)/OSFBC(正交空间频率块编译，Alamouti编译)。

第三块5200根据MIMO处理输入数据管道并且能以与第二块5100相同的方式，包括FEC编码器块、比特交织器块、比特到信元解复用块、星座映射器块、信元交织器块和时间交织器块，如图5所示。然而，第三块5200的数据处理过程不同于第二块5100之处在于第三块5200包括MIMO处理块5220。

即，在第三块5200中，FEC编码器块和比特交织器块的基本任务与第一块和第二块5000和5100相同，尽管其功能可能不同于第一块和第二块5000和5100。

比特到信元解复用块5210能生成与MIMO处理的输入比特流一样多的输出比特流，并且通过用于MIMO处理的MIMO路径，输出该输出比特流。在这种情况下，能考虑LDPC和MIMO处理的特性，设计比特到信元解复用块5210来优化接收装置的解码性能。

星座映射器块、信元交织器块和时间交织器块的基本作用与第一和第二块5000和5100相同，尽管其功能可能不同于第一和第二块5000和5100。如图5所示，能存在与用于MIMO处理的MIMO路径的数量一样多的星座映射器块、信元交织器块和时间交织器块。在这种情况下，对通过各个路径输入的数据，星座映射器块、信元交织器块和时间交织器块能同等或独立地操作。

MIMO处理块5220能使用MIMO编码矩阵，在两个输入信元上执行MIMO处理并且通过两条路径，输出MIMO处理过的数据。根据本发明的实施例的MIMO编码矩阵能包括空间复用、Golden码、全速率全分集码、线性分散码等等。

第四块5300处理PLS前/PLS后信息并且能执行SISO或MISO处理。

包括在第四块5300中的比特交织器块、比特到信元解复用块、星座映射器块、信元交织器块、时间交织器块和MISO处理块的基本作用对应于第二块5100，尽管其功能可能不同于第二块5100。

包括在第四块5300中的缩短/删余(punctured)FEC编码器块5310能使用用于对输入数据的长度短于执行FEC编码所必需的长度的情形提供的PLS路径的FEC编码方案，处理PLS数据。具体地，缩短/删余FEC编码器块5310能在输入比特流上执行BCH编码，填充对应于用于正常LDPC编码所必需的所需输入比特流的0，执行LDPC编码，然后，去除填充的0来删余奇偶检验位，使得有效编码率变得等于或小于数据管道率。

根据设计，包括在第一块5000至第四块5300中的块可以被省略或由具有类似或相同功能的块代替。

如图5所示，编译&调制模块能将对各个路径处理的数据管道(或DP数据)、PLS前信息和PLS后信息输出到帧结构模块。

图6示出根据本发明的一个实施例的帧结构模块。

图6所示的帧结构模块对应于图1所示的帧结构模块1200的实施例。

根据本发明的一个实施例的帧结构模块能包括至少一个信元映射器6000、至少一个延迟补偿模块6100和至少一个块交织器6200。能改变信元映射器6000、延迟补偿模块6100和块交织器6200的数量。将描述帧结构块的每个模块。

信元映射器6000能根据调度信息，将对应于从编译&调制模块输出的SISO、MISO或MIMO处理后数据管道的信元、对应于可共同用于数据管道的公共数据的信元和对应于PLS前/PLS后信息的信元分配给信号帧。公共数据是指共同应用于所有或一些数据管道并且能通过特定数据管道传输的信令信息。传输公共数据通过的数据管道能称为公共数据管道并且能根据设计改变。

当根据本发明的实施例的传输广播信号的装置使用两个输出天线并且Alamouti编译用于MISO处理时，根据Alamouti编码，信元映射器6000能执行成对信元映射以便保持正交性。即，信元映射器6000能将输入信元的两个连续信元处理为一个单元并且将该单元映射到帧。因此，对应于每个天线的输出路径的输入路径中的成对信元能分配到传输帧中的相邻位置。

延迟补偿模块6100能通过使用于下一传输帧的输入PLS数据信元延迟一帧，获得对应于当前传输帧的PLS数据。在这种情况下，通过当前信号帧中的前导部，传输对应于当前帧的PLS数据，并且通过当前信号帧中的前导部或当前信号帧的每个数据管道中的带内信令，传输对应于下一信号帧的PLS数据。这能由设计者改变。

块交织器6200能通过交织对应于信号帧的单元的传输块中的信元，获得额外分集增益。此外，当执行上述成对信元映射时，块交织器6200能通过将输入信元的两个连续信元处理为一个单元执行该交织。因此，从块交织器6200输出的信元能是两个连续相同的信元。

当执行成对映射和成对交织时，对通过路径输入的数据，至少一个信元映射器和至少一个块交织器能同等或独立地操作。

根据设计，上述块可以被省略或由具有类似或相同功能的块代替。

如图6所示，帧结构模块能将至少一个信号帧输出到波形生成模块。

图7示出根据本发明的实施例的波形生成模块。

图7所示的波形生成模块对应于参考图1所述的波形生成模块1300的实施例。

根据本发明的实施例的波形生成模块能调制和传输与用于接收和输出从图6所示的帧结构模块输出的信号帧的天线数量一样多的信号帧。

具体地，图7所示的波形生成模块是使用m个Tx天线，传输广播信号的装置的波形生成模块的实施例并且能包括用于调制和输出对应于m个路径的帧的m个处理块。m个处理块能执行相同处理过程。将描述m个处理块中的第一处理块7000的操作。

第一处理块7000能包括参考信号&PAPR降低块7100、逆波形变换块7200、时间的PAPR降低块7300、保护序列插入块7400、前导插入块7500、波形处理块7600、其他系统插入块7700和DAC(数模转换器)块7800。

参考信号插入&PAPR降低块7100能将参考信号插入到每个信号块的预定位置中并且应用PAPR降低方案来降低时域中的PAPR。如果根据本发明的实施例的广播传输/接收系统对应于OFDM系统，则参考信号插入&PAPR降低块7100能使用预留一些活跃子载波而不使用它们的方法。此外，根据广播传输/接收系统，参考信号插入&PAPR降低块7100可以不将PAPR降低方案用作可选特征。

考虑传输信道和特性以及系统体系结构，逆波形变换块7200能以提高传输效率和灵活性的方式变换输入信号。如果根据本发明的实施例的广播传输/接收系统对应于OFDM系统，则逆波形变换块7200能采用通过逆FFT运算，将频域信号变换成时域信号的方法。如果根据本发明的实施例的广播传输/接收系统对应于单载波系统，则逆波形变换块7200可以不用在波形生成模块中。

时间的PAPR降低块7300能使用用于降低时域中的输入信号的PAPR的方法。如果根据本发明的实施例的广播传输/接收系统对应于OFDM系统，则时间的PAPR降低块7300可以使用简单截断峰值振幅的方法。此外，时间的PAPR降低块7300可以不用在根据本发明的实施例的广播传输/接收系统中，因为它是可选的特征。

保护序列插入块7400能提供相邻信号块之间的保护间隔并且当需要时，将特定序列插入到保护间隔中以便最小化传输信道的延迟扩展的影响。因此，接收装置能易于执行同步或信道估计。如果根据本发明的实施例的广播传输/接收系统对应于OFDM系统，则保护序列插入块7400可以将循环前缀插入到OFDM符号的保护间隔中。

前导插入块7500能将传输装置和接收装置之间商定的已知类型的信号(例如前导或前导符号)插入到传输信号中，使得接收装置能快速且有效地检测目标系统信号。如果根据本发明的实施例的广播传输/接收系统对应于OFDM系统，则前导插入块7500能定义由多个OFDM符号组成的信号帧并且将前导符号插入到每个信号帧的开始。即，前导承载基本PLS数据并且位于信号帧的开始。

波形处理块7600能在输入基带信号上执行波形处理，使得输入基带信号满足信道传输特性。波形处理块7600可以使用执行平方根升余弦(SRRC)滤波来获得传输信号的带外发射的标准。如果根据本发明的实施例的广播传输/接收系统对应于多载波系统，则可以不使用波形处理块7600。

其他系统插入块7700能复用时域中的多个广播传输/接收系统的信号，使得能在相同的RF信号带宽中，同时传输提供广播服务的两个或更多个不同广播传输/接收系统的数据。在这种情况下，两个或更多个不同广播传输/接收系统是指提供不同广播服务的系统。不同广播服务可以指地面广播服务、移动广播服务等等。通过不同帧，能传输与各个广播服务有关的数据。

DAC块7800能将输入数字信号变换成模拟信号并且输出该模拟信号。从DAC块7800输出的信号能通过m个输出天线发射。根据本发明的实施例的Tx天线能具有垂直或水平极性。

根据设计，上述块可以被省略或由具有类似或相同功能的块代替。

图8示出根据本发明的实施例的接收用于未来广播服务的广播信号的装置的结构。

根据本发明的实施例的接收用于未来广播服务的广播信号的装置对应于参考图1所述的传输用于未来广播服务的广播信号的装置。根据本发明的实施例的接收用于未来广播服务的广播信号的装置能包括同步&解调模块8000、帧解析模块8100、解映射&解码模块8200、输出处理器8300和信令解码模块8400。将描述用于接收广播信号的每个模块的操作。

同步&解调模块8000能通过m个Rx天线，接收输入信号，相对于对应于接收广播信号的装置的系统，执行信号检测和同步，并且执行对应于由传输广播信号的装置执行的过程的逆过程的解调。

帧解析模块8100能解析输入信号帧并且提取传输由用户选择的服务通过的数据。如果传输广播信号的装置执行交织，则帧解析模块8100能执行对应于交织的逆过程的解交织。在这种情况下，通过解码从信令解码模块8400输出的数据，能够获得需要提取的信号和数据的位置来恢复由传输广播信号的装置生成的调度信息。

解映射&解码模块8200能将输入信号转换成比特域数据，然后根据需要对其解交织。解映射&解码模块8200能执行应用于传输效率的映射的解映射并且通过解码，校正在传输信道上产生的误差。在这种情况下，解映射&解码模块8200能获得通过解码从信令解码模块8400输出的数据，获得用于解映射和解码所需的传输参数。

输出处理器8300能执行由传输广播信号的装置用来提高传输效率的各种压缩/信号处理过程的逆过程。在这种情况下，输出处理器8300能从由信令解码模块8400输出的数据，获得所需控制信息。输出处理器8300的输出对应于输入到传输广播信号的装置的信号并且可以是MPEG-TS、IP流(v4或v6)和通用流。

信令解码模块8400能从由同步&解调模块8000解调的信号，获得PLS信息。如上所述，帧解析模块8100、解映射&解码模块8200和输出处理器8300能使用从信令解码模块8400输出的数据，执行其功能。

图9示出根据本发明的实施例的同步&解调模块。

图9所示的同步&解调模块对应于参考图8所述的同步&解调模块的实施例。图9所示的同步&解调模块能执行图7中所示的波形生成模块的操作的逆操作。

如图9所示，根据本发明的实施例的同步&解调模块对应于使用m个Rx天线，接收广播信号的装置的同步&解调模块并且能包括m个处理块，用于解调分别通过m个路径输入的信号。m个处理块能执行相同的处理过程。将描述m个处理块中的第一处理块9000的操作。

第一处理块9000能包括调谐器9100、ADC块9200、前导检测器9300、保护序列检测器9400、波形变换块9500、时间/频率同步块9600、参考信号检测器9700、信道均衡器9800和逆波形变换块9900。

调谐器9100能选择所需频带，补偿所接收的信号的大小并且将所补偿的信号输出到ADC块9200。

ADC块9200能将从调谐器9100输出的信号变换成数字信号。

前导检测器9300能检测前导(或前导信号或前导符号)以便校验该数字信号是否对应于接收广播信号的装置的系统的信号。在这种情况下，前导检测器9300能解码通过前导接收的基本传输参数。

保护序列检测器9400能检测数字信号中的保护序列。时间/频率同步块9600能使用所检测的保护序列，执行时间/频率同步，并且信道均衡器9800能使用所检测的保护序列，通过所接收/恢复的序列，估计信道。

当传输广播信号的装置已经执行逆波形变换时，波形变换块9500能执行逆波形变换的逆操作。当根据本发明的一个实施例的广播传输/接收系统是多载波系统时，波形变换块9500能执行FFT。此外，当根据本发明的实施例的广播传输/接收系统是单载波系统时，如果在频域中处理或在时域中处理所接收的时域信号，可以不使用波形变换块9500。

时间/频率同步块9600能接收前导检测器9300、保护序列检测器9400和参考信号检测器9700的输出数据并且执行包括保护序列检测和位于检测信号上的块窗口的时间同步和载波频率同步。其中，时间/频率同步块9600能反馈波形变换块9500的输出信号，用于频率同步。

参考信号检测器9700能检测所接收的参考信号。因此，根据本发明的实施例的接收广播信号的装置能执行同步或信道估计。

信道均衡器9800能从保护序列或参考信号，估计从每个Rx天线到每个Tx天线的传输信道并且使用所估计的信道，执行用于接收数据的信道均衡。

当波形变换块9500执行用于有效同步和信道估计/均衡的波形变换时，逆波形变换块9900可以恢复初始接收的数据域。如果根据本发明的实施例的广播传输/接收系统是单载波系统，则波形变换块9500能执行FFT以便在频域中执行同步/信道估计/均衡，以及逆波形变换块9900能在信道均衡信号上执行IFFT来恢复所传输的数据符号。如果根据本发明的实施例的广播传输/接收系统是多载波系统，则可以不使用逆波形变换块9900。

根据设计，上述块可以被省略或由具有类似或相同功能的块代替。

图10示出根据本发明的实施例的帧解析模块。

图10所示的帧解析模块对应于参考图8所述的帧解析模块的实施例。图10所示的帧解析模块能执行图6所示的帧结构模块的操作的逆操作。

如图10所示，根据本发明实施例的帧解析模块能够包括至少一个块解交织器10000和至少一个信元解映射器10100。

块解交织器10000能够在信号块的基础上，解交织通过m个Rx天线的数据路径输入的并且由同步和解调模块处理的数据。在这种情况下，如果用于传输广播信号的装置执行如图8所示的成对交织，则块解交织器10000能够将两个连续数据片处理为用于每个输入路径的一对。因此，即使当已经执行解交织时，块解交织器10000也能够输出两个连续数据片。此外，块解交织器10000能够执行用于传输广播信号的装置执行的交织操作的逆操作来按原始顺序输出数据。

信元解映射器10100能从所接收的信号帧，提取对应于公共数据的信元、对应于数据管道的信元和对应于PLS数据的信元。信元解映射器10100能合并分布和传输的数据并且根据需要，将其输出为流。当在传输广播信号的装置中，将两个连续信元输入数据片处理为一对并且映射时，如图6所示，信元解映射器10100能作为传输广播信号的装置的映射操作的逆过程，执行用于将两个连续输入信元处理为一个单元的成对信元解映射。

此外，信元解映射器10100能将通过当前帧接收的PLS信令数据提取为PLS前&PLS后数据并且输出PLS前&PLS后数据。

根据设计，上述块可以被省略或由具有类似或相同功能的块代替。

图11示出根据本发明的实施例的解映射&解码模块。

图11所示的解映射&解码模块对应于图8所示的解映射&解码模块的实施例。图11所示的解映射&解码模块能执行图5所示的编译&调制模块的操作的逆操作。

如上所述，根据本发明的实施例的传输广播信号的装置的编译&调制模块能通过对各个路径，独立地向其应用SISO、MISO和MIMO，处理输入数据管道。因此，图11所示的解映射&解码模块能包括响应传输广播信号的装置，根据SISO、MISO和MIMO，用于处理从帧解析模块输出的数据的块。

如图11所示，根据本发明的实施例的解映射&解码模块能包括用于SISO的第一块11000、用于MISO的第二块11100、用于MIMO的第三块11200和用于处理PLS前/PLS后信息的第四块11300。根据设计，图11所示的解映射&解码模块是示例性的并且可以仅包括第一块11000和第四块11300、仅第二块11100和第四块11300，或仅第三块11200和第四块11300。即，解映射&解码模块能包括根据设计，用于同样或不同地处理数据管道的块。

将描述解映射&解码模块的每个块。

第一块11000根据SISO处理输入数据管道并且能包括时间解交织器块11010、信元解交织器块11020、星座解映射器块11030、信元到比特复用块11040、比特解交织器块11050和FEC解码器块11060。

时间解交织器块11010能执行由图5所示的时间交织器块5060执行的过程的逆过程。即，时间解交织器块11010能将在时域中交织的输入符号解交织成其原始位置。

信元解交织器块11020能执行由图5所示的信元交织器块5050执行的过程的逆过程。即，信元解交织器块11020能将在一个FEC块中扩展的信元的位置解交织成其原始位置。

星座解映射器块11030能执行由图5所示的星座映射器块5040执行的过程的逆过程。即，星座解映射器块11030能将符号域输入信号解映射成比特域数据。此外，星座解映射器块11030可以执行硬判决并且输出所判决的比特数据。此外，星座解映射器块11030可以输出每个比特的对数似然比(LLR)，其对应于软判决值或概率值。如果传输广播信号的装置应用旋转星座以便获得另外的分集增益，则星座解映射器块11030能执行对应于所旋转的星座的2维LLR解映射。这里，星座解映射器块11030能计算LLR，使得能补偿由传输广播信号的装置施加到I或Q分量的延迟。

信元到比特复用块11040能执行由图5中所示的比特到信元解复用块5030执行的过程的逆过程。即，信元到比特复用块11040能将由比特到信元解复用块5030映射的比特数据恢复成原始比特流。

比特解交织器块11050能执行由图5所示的比特交织器5020执行的过程的逆过程。即，比特解交织器块11050能按原始顺序，解交织从信元到比特复用块11040输出的比特流。

FEC解码器块11060能执行由图5所示的FEC编码器块5010执行的过程的逆过程。即，FEC解码器块11060能通过执行LDPC解码和BCH解码，校正在传输信道上产生的误差。

第二块11100根据MISO处理输入数据管道，并且能以与第一块11000相同的方式，包括时间解交织器块、信元解交织器块、星座解映射器块、信元到比特复用块、比特解交织器块和FEC解码器块，如图11所示。然而，第二块11100不同于第一块11000之处在于第二块11100进一步包括MISO解码块11110。第二块11100执行与第一块11000相同的过程，包括时间解交织操作到输出操作，由此省略相应块的描述。

MISO解码块11110能执行图5所示的MISO处理块5110的操作的逆操作。如果根据本发明的实施例的广播传输/接收系统使用STBC，则MISO解码块11110能执行Alamouti解码。

第三块11200根据MIMO处理输入数据管道并且能以与第二块11100相同的方式，包括时间解交织器块、信元解交织器块、星座解映射器块、信元到比特复用块、比特解交织器块和FEC解码器块，如图11所示。然而，第三块11200不同于第二块11100之处在于第三块11200进一步包括MIMO解码块11210。包括在第三块11200中的时间解交织器块、信元解交织器块、星座解映射器块、信元到比特复用块和比特解交织器块的基本作用与包括在第一和第二块11000和11100中的相应块的作用相同，尽管其功能可能不同于第一和第二块11000和11100。

MIMO解码块11210能接收用于m个Rx天线的输入信号的信元解交织器的输出数据并且作为图5所示的MIMO处理块5220的操作的逆操作，执行MIMO解码。MIMO解码块11210能执行最大似然解码来获得最佳解码性能或通过降低复杂度，执行球形解码。另外，MIMO解码块11210能通过执行MMSE检测或通过MMSE检测执行迭代解码，实现提高的解码性能。

第四块11300处理PLS前/PLS后信息并且能执行SISO或MISO解码。第四块11300能执行由参考图5所述的第四块5300执行的过程的逆过程。

包括在第四块中的时间解交织器块、信元解交织器块、星座解映射器块、信元到比特复用块和比特解交织器块的基本作用与第一、第二和第三块11000、11100和11200的相应块相同，尽管其功能可以不同于第一、第二和第三块11000、11100和11200。

包括在第四块11300中的缩短/删余FEC解码器11310能执行由参考图5所述的缩短/删余FEC解码器块5310执行的过程的逆过程。即，缩短/删余FEC解码器块5310能在根据PLS数据长度缩短/删余的数据上执行解缩短和解删余，然后在其上执行FEC解码。在这种情况下，不需要仅用于PLS的额外的FEC解码器硬件，由此，能简化系统设计并且实现有效编码。

根据设计，上述块可以被省略或由具有类似或相同功能的块代替。

根据本发明的实施例的解映射&解码模块能将对各个路径处理的数据管道和PLS信息输出到该输出处理器，如图11所示。

图12和13示出根据本发明的实施例的输出处理器。

图12示出根据本发明的实施例的输出处理器。图12所示的输出处理器对应于图8所示的输出处理器的实施例。图12所示的输出处理器接收从解映射&解码模块输出的单一数据管道并且输出单一输出流。输出处理器能执行图2所示的输入格式化模块的操作的逆操作。

图12所示的输出处理器能包括BB加扰器块12000、填充去除块12100、CRC-8解码器块12200和BB帧处理器块12300。

BB加扰器块12000能通过对输入比特流，生成与用在传输广播信号的装置中相同的PRBS并且在PRBS和比特流上执行XOR运算，解扰输入比特流。

当需要时，填充去除块12100能去除通过传输广播信号的装置插入的填充比特。

CRC-8解码器块12200能通过在从填充去除块12100接收的比特流上执行CRC解码，校验块误差。

BB帧处理器块12300能解码通过BB帧报头传输的信息并且使用解码信息，恢复MPEG-TS、IP流(v4或v6)或通用流。

根据设计，上述块可以被省略或由具有类似或相同功能的块代替。

图13示出根据本发明的另一实施例的输出处理器。图13所示的输出处理器对应于图8所示的输出处理器的实施例。图13所示的输出处理器接收从解映射&解码模块输出的多个数据管道。解码多个数据管道能包括合并公共应用于多个数据管道及其相关数据管道的公共数据并且解码它的过程或通过接收广播信号的装置，同时解码多个服务或服务组件(包括可缩放视频服务)的过程。

图13所示的输出处理器能包括与图12所示的输出处理器的BB解加扰器块、填充去除块、CRC-解码器块和BB帧处理器块。这些块的基本作用与参考图12所述的块相同，尽管其操作可能不同于图12所示的块。

包括在图13所示的输出处理器中的去抖动缓冲器块13000能根据恢复的TTO(时间输出)参数，补偿由为同步多个数据管道，传输广播信号的装置插入的延迟。

空分组插入块13100能参考所恢复的DNP(删除的空分组)，恢复从流去除的空分组并且输出公共数据。

TS时钟再生块13200能基于ISCR(输入流时间基准)信息，恢复输出分组的时间同步。

TS重组块13300能重组从空分组插入块13100输出的公共数据及其相关的数据管道，以便恢复原始MPEG-TS、IP流(v4或v6)或通用流。能通过BB帧报头，获得TTO、DNT和ISCR信息。

带内信令解码块13400能解码和输出通过数据管道的每个FEC帧中的填充比特字段传输的带内物理层信令信息。

图13所示的输出处理器能BB解扰分别通过PLS前路径和PLS后路径输入的PLS前信息和PLS后信息，并且解码该解扰数据来恢复原始PLS数据。所恢复的PLS数据被输送到包括在接收广播信号的装置中的系统控制器。系统控制器能提供接收广播信号的装置的同步&解调模块、帧解析模块、解映射&解码模块和输出处理器模块所需的参数。

根据设计，上述块可以被省略或由具有类似或相同功能的块代替。

图14示出根据本发明的另一实施例的编译&调制模块。

图14所示的编译&调制模块对应于图1至5所示的编译&调制模块的另一实施例。

为控制通过每个数据管道传输的每个服务或服务组件的QoS，如上参考图5所述，图14所示的编译&调制模块能包括用于SISO的第一块14000、用于MISO的第二块14100、用于MIMO的第三块14200和用于处理PLS前/PLS后信息的第四块14300。此外，根据设计，编译&调制模块能包括用于同样或不同地处理数据管道的块。图14所示的第一块14000至14300与图5所示的第一至第四块5000至5300类似。

然而，图14所示的第一至第四块14000至14300不同于图5所示的第一块至第四块5000至5300之处在于包括在第一至第四块14000至14300中的星座映射器14010具有不同于图5所示的第一至第四块5000至5300的功能，旋转&I/Q交织器块14020存在于图14所示的第一至第四块14000至14300的信元交织器和时间交织器之间，并且用于MIMO的第三块14200具有不同于图5所示的用于MIMO的第三块5200的配置。下述描述集中在图14所示的第一至第四块14000至14300与图5所示的第一至第四块5000至5300之间的这些区别上。

图14所示的星座映射器块14010能将输入比特字映射成复数符号。然而，不同于图5所示的星座映射器块，星座映射器块14010可以不执行星座旋转。图14所示的星座映射器块14010公共应用于第一、第二和第三块14000、14100和14200，如上所述。

旋转&I/Q交织器块14020能在逐个符号的基础上，独立地交织从信元交织器输出的信元交织数据的每个复数符号的同相和正交相位分量并且输出该同相和正交相位分量。旋转&I/Q交织器块14020的输入数据片和输出数据片的数量为2个或以上，能由设计者改变。此外，旋转&I/Q交织器块14020可以不交织同相分量。

旋转&I/Q交织器块14020公共应用于第一至第四块14000至14300，如上所述。在这种情况下，通过上述前导，能信号告知是否将旋转&I/Q交织器块14020施加到用于处理PLS前/后信息的第四块14300。

用于MIMO的第三块14200能包括Q块交织器块14210和复数符号生成器块14220，如图14所示。

Q块交织器块14210能置换从FEC编码器接收的FEC编码的FEC块的奇偶校验部。因此，能使LDPCH矩阵的奇偶校验部为如信息部的循环结构。Q块交织器块14210能置换具有LDPCH矩阵的Q大小的输出比特块的顺序，然后执行行-列块交织来生成最终比特流。

复数符号生成器块14220接收从Q块交织器块14210输出的比特流，将比特流映射成复数符号并且输出复数符号。在这种情况下，复数符号生成器块14220能通过至少两个路径，输出复数符号。这能由设计者改变。

根据设计，上述块可以被省略或由具有类似或相同功能的块代替。

图14所示的根据本发明的另一实施例的编译&调制模块能将对各个路径处理的数据管道、PLS前信息和PLS后信息输出到帧结构模块。

图15示出根据本发明的另一实施例的解映射&解码模块。

图15所示的解映射&解码模块对应于图11所示的解映射&解码模块的另一实施例。图15所示的解映射&解码模块能执行图14所示的编译&调制模块的操作的逆操作。

如图15所示，根据本发明的另一实施例的解映射&解码模块能包括用于SISO的第一块15000、用于MISO的第二块11100、用于MIMO的第三块15200和用于处理PLS前/PLS后信息的第四块14300。此外，根据设计，解映射&解码模块能包括用于同样或不同地处理数据管道的块。图15所示的第一至第四块15000至15300与图11所示的第一至第四块11000至11300类似。

然而，图15所示的第一至第四块15000至15300不同于图11所示的第一至第四块11000至11300之处在于I/Q解交织器和解旋块15010存在于第一至第四块15000至15300的时间交织器和信元解交织器之间，包括在第一至第四块15000至15300中的星座映射器15010具有不同于图11所示的第一块至第四块11000至11300的功能以及用于MIMO的第三块15200具有不同于图11所示，用于MIMO的第三块11200。下述描述集中在图15所示的第一至第四块15000至15300和图11所示的第一至第四块11000至11300之间的这些区别上。

I/Q解交织器&解旋块15010能执行由图14中所示的旋转&I/Q交织器块14020执行的过程的逆过程。即，I/Q解交织器&解旋块15010能解交织由传输广播信号的装置I/Q交织和传输的I和Q分量并且解旋具有所恢复的I和Q分量的复数符号。

I/Q解交织器&解旋块15010公共应用于第一至第四块15000至15300，如上所述。在这种情况下，通过上述前导，能信号告知是否将I/Q解交织器&解旋块15010施加到用于处理PLS前/后信息的第四块15300。

星座解映射器块15020能执行由图14所示的星座映射器块14010执行的过程的逆过程。即，星座解映射器块15020能解映射信元解交织数据，而不执行解旋。

用于MIMO的第三块15200能包括复数符号解析块15210和Q块解交织器块15220，如图15所示。

复数符号解析块15210能执行由图14所示的复数符号生成器块14220执行的过程的逆过程。即，复数符号解析块15210能解析复数数据符号并且将其解映射成比特数据。在这种情况下，复数符号解析块15210能通过至少两个路径，接收复数数据符号。

Q块解交织器块15220能执行由图14所示的Q块交织器块14210执行的过程的逆过程。即，Q块解交织器块15220能根据行-列交织，恢复Q大小块，将置换的块的顺序恢复成原始顺序，然后根据奇偶校验解交织，将奇偶校验位的位置恢复成原始位置。

根据设计，上述块可以被省略或由具有类似或相同功能的块代替。

如图15所示，根据本发明的另一实施例的解映射&解码模块能将对各个路径处理的数据管道和PLS信息输出到输出处理器。

如上所述，根据本发明的实施例的传输广播信号的装置和方法能复用同一RF信道内的不同广播传输/接收系统的信号并且传输所复用的信号并且根据本发明的实施例的接收广播信号的装置和方法能响应广播信号传输操作处理信号。因此，可以提供柔性广播传输和接收系统。

如上所述，根据本发明实施例的波形生成模块1300可以将从帧结构模块1200输出的信号帧变换成最终可传输的信号。在这种情况下，根据本发明实施例的波形生成模块1300可以使用相位预失真(PPD)方法(或者相位失真)。根据本发明实施例的相位预失真方法可以被称为分布式MISO方案或者2D-eSFN。此外，本发明假设波形生成模块1300的输入信号是相同的。

根据本发明实施例的系统支持SFN(单频率网络)网络，其中分布式MISO方案可被可选地用于支持非常鲁棒的传输模式。2D-eSFN是使用多TX天线的分布式MISO方案，每个TX天线位于SFN网络中不同的发射器位置。

在SFN的配置中，为了创建时间和频率这二者的分集，2D-eSFN处理独立地失真从多发射器传输的信号的相位。因此，由于长时间的低平坦衰落或者深衰落导致的突发错误能够被减轻。

根据本发明的相位预失真方法，可以不恶化通过广播信号接收装置的信道估计性能，可以不引起传输信号的增益失真，因此可以最小化由于增益失真导致的传输容量损失。

此外，本发明的相位预失真方法可以被独立地应用于如上所述的多个TX天线，因此可以获得分集增益。而且，由于广播信号接收装置不需要处理相位预失真，因此不要求额外的复杂性以设计广播信号接收装置。

图16是示出根据本发明的另一实施例的波形生成模块的视图。

图16中所示的波形生成模块对应于上面所述的关于图1和图7的波形生成模块1300的另一实施例。

如上所述，根据本发明的实施例的波形生成模块可以接收从上面所述的关于图6的帧结构模块输出的信号帧，并且调制所接收的信号帧以对应于天线的数量，以便输出所调制的信号帧。

即，波形生成模块对应于使用m个Tx天线的传输装置的波形生成模块的实施例，并且可以包括m个用于通过m个路径调制输入帧以及输出调制的帧的处理块。这m个处理块可以执行相同的处理过程。

每个包括在图16中所示的波形生成模块中的处理块可以包括参考信号插入&PAPR降低块、相位预失真块16000、逆波形变换块、时间的PAPR降低块、保护序列插入块、前导插入块、波形处理块、其他系统插入块和数模转换器(DAC)块。除了每个处理块包括图16中的相位预失真块16000，包括在图16中所示的波形生成模块中的处理块与包括在图7中所示的波形生成模块中的处理块相同。

因此，除了相位预失真块16000，块的操作和功能与上面所述的关于图7的那些块的操作和功能相同，因此不在此描述。现在仅给出相位预失真块16000的描述。

如上所述，在广播信号被传输前，根据本发明的实施例的相位预失真块16000可以将不同的相位预失真方法应用到将被通过不同天线传输的广播信号上。如此，可以提升广播信号接收装置的接收速率。

图17是根据本发明的实施例的相位预失真的概念视图。

图17(a)示出用于执行相位预失真的基于块的配置，图17(b)示出指示每个相位的位置的坐标。

具体地，图17(a)的顶部上示出的块指示PPD块。PPD块是指用于执行预失真的单元块。在OFDM系统的情况下，PPD块的长度可以对应于FFT/IFFT的大小，包括在FFT/IFFT的大小中的用户数据的长度，或者FFT/IFFT的大小的非整数倍。此外，PPD块的长度也可以对应于用户数据的长度的非整数倍。即使在单载波系统的情况下，PPD块的长度也可以是适合于该系统的任意长度。

图17(a)的中心所示的块指示PPD子块。图17(a)示出PPD子块的总数为6的情况。可以生成PPD子块以对应于将由PPD块使用的相位转变序列的相位数量。即，通过根据相位转变序列的相位数量划分PPD块生成PPD子块。

如图17(a)所示，PPD子块可以具有不同的长度，仅一些PPD子块可以具有相同的长度，或者所有的PPD子块可以具有相同的长度。

图17(a)的底部示出的块指示包括在与PPD子块相对应的相位转变序列中的相位。相位转变序列上的邻近相位可以是相同的相位或是不同的相位。

根据本发明的实施例的相位转变序列的相位可以对应于至少两种相位类型。图17示出两种相位类型的实施例，例如，使用相位A和相位B。

根据本发明的实施例的相位转变序列的相位图案可以以PPD块的单元或者特定数量的PPD块被改变。

例如，图17(a)中示出的PPD块可以具有相位图案A/B/A/B/A/B，但是下一个PPD块可以具有相位图案A/B/B/A/B/A。

此外，当相位图案被改变时，相应的相位值也可以被改变。例如，当当前的PPD块被称为PPD块0而下一个PPD块被称为PPD块1时，PPD块0可以具有相位A和B，以及相位图案A/B/A/B/A/B，而PPD块1可以具有相位C和D，以及相位图案C/D/D/C/D/C。而且，根据本发明的另一实施例，在不同的PPD块之间仅可以改变一些相位。例如，当PPD块0具有相位A和B，以及相位图案A/B/A/B/A/B时，PPD块1可以具有相位A和D、以及相位图案A/D/D/A/D/A。

图17(b)示出指示上面所述的关于图17(a)的相位A和相位B的位置的实部坐标和虚部坐标。在这种情况下，相位A的坐标可以被表示为(cos(A),sin(A))，相位B的坐标可以被表示为(cos(B),sin(B))。

因为如上所述相位和相位图案在PPD子块之间被改变，所以每个相位的坐标值可以由(cos(A),sin(A))转变至(cos(B),sin(B))，或者反之亦然。在这种情况下，每个相位的功率可以被设为1，而不影响传输信号的增益。

根据本发明的实施例的相位预失真块16000可以通过将信号乘以(cos(A)+j*sin(A))或者(cos(B)+j*sin(B))，使得传输信号输入到PPD块的每个子块的相位转变。

j可以被表示为数学式1给出的算式。

数学式1

[算式1]

j＝sqrt(-1)，(j*j＝-1)

也可以通过将输入信号乘以(cos(A)-j*sin(A))或者(cos(B)-j*sin(B))来执行根据本发明的实施例的相位预失真方法。

图18是根据本发明的另一实施例的相位预失真的概念视图。

图18(a)示出PDD子块之间的相关性和对应于此的相位，图18(b)是独立地示出与每个PDD子块相对应的相位的实部值(cos(A),cos(B))和虚部值(sin(A),sin(B))的图。此外，图18(c)示出用于接收装置的信道估计的导频信号输入，图18(d)示出指示每个相位的位置的坐标。

图18(a)和18(d)的描述与上面给出的关于图17(a)和17(b)的那些描述相同，因此在此处被省略。

如图18(b)所示，每个相位的实部值(cos(A),cos(B))和虚部值(sin(A),sin(B))可以具有在0和1之间的值。此外，当在每个PDD子块的末端转变相位值时，相位的实部值和虚部值可以直接地被转变为与下一个PDD子块相对应的相位的实部值和虚部值。

如图18(c)所示，导频信号可以具有大小为pP的增益，并且以大小为dP的间隔放置。根据本发明的实施例的导频信号的增益及间隔可以根据设计者的意图而不同。根据本发明的实施例的广播信号接收装置可以使用位于传输信号中的导频信号估计连续的导频信号之间的信道。在这种情况下，广播信号接收装置可以使用线性内插来估计信道，并且可以是各种滤波器，例如，低通滤波器。

但是，如虚线椭圆形18000所示，当相位被快速转变时，可能发生信道估计误差。因此，当相位被转变时，需要最小化信道估计误差的方法。

因此，本发明提出用于最小化上述信道估计误差的PDD方法的三个实施例。

第一实施例对应于沿着直接连接图18(d)中所示的实部/虚部坐标(cos(A),sin(A))和(cos(B),sin(B))的直线18100转变相位的PDD方法。

第二实施例对应于沿着连接图18(d)中所示的实部/虚部坐标(cos(A),sin(A))和(cos(B),sin(B))的曲线18200转变相位的PDD方法。

第三实施例对应于类似于上述的第二实施例但是用于最小化可能在第二实施例中发生的信道估计误差的PPD方法。

在本发明中，被用于PDD方法的参数和数学式可以被称为相位失真值。并且，在本发明中，没有被执行相位失真的相位可以被称为基准相位，根据相位失真的相位改变能够被称为相位变化或者相位变化值。因此，基于基准相位和相位变化来确定根据本发明的实施例的相位失真值。

现在给出每个实施例的描述。

图19是示出根据本发明的第一实施例的PPD方法的视图。

如上所述，第一实施例对应于沿着直接连接图18(d)中所示的实部/虚部坐标(cos(A),sin(A))和(cos(B),sin(B))的直线18100转变相位的PDD方法。

图19(a)示出PDD子块之间的相关性和对应于此的相位，图19(b)是独立地示出与每个PDD子块相对应的相位的实部值(cos(A),cos(B))和虚部值(sin(A),sin(B))的图。

此外，图19(c)是示出由于相位预失真导致的传输信号功率的变化的图。

图19(a)的描述与上面给出的关于图17(a)和18(a)的描述相同，因此在此处被省略。

如图19(b)所示，当相位A直接被转变为相位B或者反之亦然时，根据本发明的实施例的相位预失真块16000可以沿着直接连接cos(A)和cos(B)的直线19000或直接连接sin(A)和sin(B)的直线19100执行相位失真或者线性转变。根据本发明的实施例，执行相位失真以将相位A转变为相位B的时段可以被称为PTP1，执行相位失真以将相位B转变为相位A的时段可以被称为PTP2。

下面的数学式示出被应用到本发明的第一实施例的相位失真值。在这种情况下，如果PTP1和PTP2中的每个的起始被定义为s，其结束被定义为e，将要被在PTP1或PTP2中计算的值的位置定义为x(或者第x信号)，则实部坐标值和虚部坐标值可以被表示为如数学式2给出的算式。

数学式2

[算式2]

(实部坐标值)＝

((e处的实部值)-(s处的实部值))/(PTP1或PTP2)*(x-s)

(虚部坐标值)＝

((e处的虚部值)-(s处的虚部值))/(PTP1或PTP2)*(x-s)

如上所述，当沿着直接连接cos(A)和cos(B)的直线19000或直接连接sin(A)和sin(B)的直线19100的执行线性转变时，在沿着直线移动时相应的传输信号的功率小于1。

因此，如图19(c)中所示，当执行根据本发明的第一实施例的相位预失真时，应注意在PTP1和PTP2的时段19200内传输信号的功率被降低至小于1的值。因此，广播信号接收装置的接收速率可以被降低。

图20是示出根据本发明的第二实施例的PPD方法的视图

如上所述，第二实施例对应于沿着连接图18(d)中所示的实部/虚部坐标(cos(A),sin(A))和(cos(B),sin(B))的曲线18200转变相位的PDD方法。如图18中所示，当沿着曲线18200执行转变时，即使在相位被转变的时段，相应的传输信号的功率也被维持在1。

具体地，图20(a)示出PDD子块之间的相关性和对应于此的相位，图20(b)是独立地示出与每个PDD子块相对应的相位的实部值(cos(A),cos(B))和虚部值(sin(A),sin(B))的图。

此外，图19(c)是示出由于根据第二实施例的相位预失真导致的传输信号功率的变化的图。

图20(a)的描述与上面给出的关于图17(a)和18(a)的描述相同，因此在此处被省略。

如图20(b)所示，当相位A直接被转变为相位B时，根据本发明的实施例的相位预失真块16000可以在与PTP1或者PTP2相对应的时段，沿着连接cos(A)和cos(B)的曲线20000或连接sin(A)和sin(B)的曲线20100执行相位失真。

下面的数学式示出被应用到本发明的第二实施例的相位失真值。如上面关于图19所述，如果PTP1和PTP2中的每个的起始被定义为s，其结束被定义为e，将要被在PTP1或PTP2中计算的值的位置定义为x(或者第x信号)，则根据本发明的第二实施例的实部坐标值和虚部坐标值可以被表示为如数学式3给出的算式。

数学式3

[算式3]

(实部坐标值)＝

cos(A+((e处的相位值)-(s处的相位值))/(PTP1或PTP2)*(x-s))

(虚部坐标值)＝

sin(A+((e处的相位值)-(s处的相位值))/(PTP1或PTP2)*(x-s))

如上所述，当沿着连接cos(A)和cos(B)的曲线20000或连接sin(A)和sin(B)的曲线20100执行相位失真或者线性转变时，在相应的时段内的传输信号功率可以被始终维持在1。

因此，如图20(c)中所示，当执行根据本发明的第二实施例的相位预失真时，应注意即使在PTP1和PTP2的时段20200内传输信号功率被维持在1。因此，广播信号接收装置的接收速率可以被降低。

图21是示出根据本发明的第三实施例的PPD方法的视图。

如上所述，根据本发明的第二实施例，相位预失真块16000可以在与PTP1或者PTP2相对应的时段，沿着连接cos(A)和cos(B)的曲线或连接sin(A)和sin(B)的曲线执行相位失真。

然而，在这种情况下，由于广播信号接收装置在PTP1的起始和结束或者在PTP2的起始处和结束处执行信道估计，所以与其他不执行相位失真的时段相比，信道估计误差发生的可能性较高。具体地，由于在每个时段之前和之后相位的实部值和虚部值不平滑而是被快速改变，所以信道估计误差可能发生在时段的结束处。

本发明的第三实施例对应于用于改善这些信道估计误差的相位转变方法。不像第二实施例，相位转变边缘平滑方法可以被应用在每个时段的起始处或者结束处。

根据本发明的第三实施例，图21示出用于平滑在图20中所示的PTP1的起始和结束处的相位转变边缘的方法。

在本发明中，执行相位转变边缘平滑的时段可以被称为时段sp，并且时段sp可以包括PTP1的起始和结束部分。而且，在本发明中，PTP1的起始部分可以被称为ts，PTP1的结束部分可以被称为te。

可以通过将特定函数应用到时段sp，执行根据本发明的第三实施例的相位转变边缘平滑方法。在这种情况下，应用到包括ts的时段sp的函数可以被称为函数Fa，应用到包括te的时段sp的函数可以被称为函数Fb。函数和方法的名称可以根据设计者的意图而改变。

根据本发明的实施例的函数Fa和函数Fb可以对应于以下四个方法之一。

1)m(<sp)个抽头滑动平均

2)m(<sp)个抽头低通滤波器

3)m(<sp)个抽头加权平均

4)由正弦波段替代

第一滑动平均方法是用于计算m个邻近的实部/虚部值的平均值的方法。

第二低通滤波器方法是用于通过将具有对执行平滑而言足够小的带宽的低通滤波器应用到时段sp来执行平滑的方法。

与滑动平均方法不同，第三加权平均的方法是用于在给出根据其邻近度的加权后计算m个邻近的实部/虚部值的平均值的方法。

由正弦波段替代的第四方法是用于从正弦波中提取适合于平滑ts或te部分的时段以对应于时段sp的长度，并且以所提取的时段替代时段sp的方法。

根据本发明的实施例的函数Fa和函数Fb也可以使用除了上述四种方法以外的各种方法，并且这可以根据设计者的意图而改变。

图22是示出根据本发明的实施例的相位预失真块16000的操作的流程图。

根据本发明的实施例的相位预失真块16000可以生成相位转变序列并且生成用于每个PPD块的相位图案(S22000)。

如上所述，相位转变序列的邻近相位可以是相同的相位或者是不同的相位。此外，根据本发明的实施例的相位转变序列的相位可以对应于至少两个相位类型。

根据本发明的实施例的相位转变序列的相位图案可以在PPD块的单元或者一定数量的PPD块中被改变。其详细描述与上面给出的描述相同，因此此处被省略。

然后，根据本发明的实施例的相位预失真块16000可以执行相位转变(S22100)。如上所述，根据本发明的实施例的相位预失真块16000可以使用上面所述的关于图18至20的与本发明的第一至第三实施例相对应的PPD方法执行相位转变。其详细描述与上面给出的关于图18至20的描述相同，因此此处被省略。

然后，根据本发明的实施例的相位预失真块16000可以执行转变边缘平滑(S22200)。只有当使用上面所述的根据第三实施例的PPD方法执行相位转变时，根据本发明的实施例的相位预失真块16000才可以执行转变边缘平滑。如此，可以始终维持发射功率，并且可以减少广播信号接收装置的信道估计误差。

如上所述，可以使用特定函数执行转变边缘平滑方法，并且这可以根据设计者的意图而改变。方法的详细描述与上面给出的关于图21的描述相同，因此在此处被省略。

图23是示出根据本发明的实施例的用于传输广播信号的方法的流程图。

根据本发明的实施例的用于传输广播信号的装置能够对与多个DP中的每个相对应的数据管道(DP)数据进行编码(S23000)。如上所述，数据管道是承载服务数据或者相关元数据的物理层中的可以承载一个或多个服务或者服务组件的逻辑信道。承载在数据管道上的数据可以被称为DP数据。步骤23000的详细过程如图1、5或者14中所述。

根据本发明的实施例的用于传输广播信号的装置能够将编码的数据映射到星座上(S23100)。这个步骤的详细过程如图1、5或者14中所述。

然后，根据本发明的实施例的用于传输广播信号的装置能够对所映射的DP数据进行时间交织(S23200)。这个步骤的详细过程如图1、5或者14中所述。

随后，根据本发明的实施例的用于传输广播信号的装置能够构建包括时间交织的DP数据的至少一个信号帧(S23300)。这个步骤的详细过程如图1或6中所述。

根据本发明的实施例的用于传输广播信号的装置能够执行至少一个具有构建的至少一个信号帧的广播信号的相位转变(S23400)。如上所提及的，可以基于如数学式1至数学式3所表示的相位失真值执行相位转变。并且，基于基准相位和相位变化值来确定根据本发明的相位失真值。这个步骤的详细过程如图16至22中所述。

根据本发明的实施例的用于传输广播信号的装置能够通过OFDM(正交频分复用)方案调制至少一个广播信号(S23500)。这个步骤的详细过程如图1至7中所述。

根据本发明的实施例的用于传输广播信号的装置能够传输至少一个广播信号(S23600)。这个步骤的详细过程如图1至7中所述。

图24是示出根据本发明的实施例的用于接收广播信号的方法的流程图。

图24中所示的流程图对应于通过参考图23描述的根据本发明的实施例的广播信号传输方法的逆过程。

根据本发明的实施例的用于接收广播信号的装置能够接收广播信号(S24000)。在这种情况下，根据传输侧中的相位失真值失真每个广播信号的相位。这个步骤的详细过程如图16至22中所述。

根据本发明的实施例的用于接收广播信号的装置能够使用OFDM(正交频分复用)方案解调接收的广播信号(S24100)。细节如图8或9中所述。

根据本发明的实施例的用于接收广播信号的装置能够从解调的广播信号中解析至少一个信号帧(S24200)。细节如图8或10中所述。在这种情况下，至少一个信号帧能够包括用于承载服务或者服务组件的DP数据。

随后，根据本发明的实施例的用于接收广播信号的装置能够对包括在解析的信号帧中的DP数据进行时间解交织(S24300)。细节如图8或11以及图15中所述。

然后，根据本发明的实施例的用于接收广播信号的装置能够对解交织的DP数据进行时间解映射(S24400)。细节如图8或11以及图15中所述。

根据本发明的实施例的用于接收广播信号的装置能够对解映射的DP数据进行解码(S24500)。细节如图8或11以及图15中所述。

对本领域的技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明中做出各种修改和变形。由此，本发明旨在覆盖本发明的修改和变形，只要它们落如附加权利要求及其等价物的范围内。

发明模式

在本发明的具体实施方式中已经描述了各种实施例。

工业实用性

本发明可用于一系列广播信号规范领域。

对本领域的技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明中做出各种修改和变形。由此，本发明旨在覆盖本发明的修改和变形，只要它们落入附加权利要求及其等价物的范围内。

Claims (20)

1.一种用于传输广播信号的方法，所述方法包括：

对与多个DP中的每个相对应的DP(数据管道)数据进行编码，其中所述多个DP中的每个承载至少一个服务组件；

将编码的DP数据映射到星座上；

对映射的DP数据进行时间交织；

构建包括时间交织的DP数据的至少一个信号帧；

执行具有构建的至少一个信号帧的至少一个广播信号的相位失真；

通过OFDM(正交频分复用)方案来调制所述至少一个广播信号；以及

传输所述至少一个广播信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于时间-频率维度中的相位失真值来执行所述相位失真。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，由基准相位和相位变化值来确定所述相位失真值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过至少一个天线来传输所述至少一个广播信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，对与所述至少一个天线中的每个相对应的至少一个广播信号中的每个来独立地执行所述相位失真。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

对用于所述DP数据的信令信息进行编码。

7.一种用于传输广播信号的装置，所述装置包括：

编码器，所述编码器用于对与多个DP中的每个相对应的DP(数据管道)数据进行编码，其中所述多个DP中的每个承载至少一个服务组件；

映射器，所述映射器用于将编码的DP数据映射到星座上；

时间交织器，所述时间交织器用于对映射的DP数据进行时间交织；

帧构建器，所述帧构建器用于构建包括时间交织的DP数据的至少一个信号帧；

相位失真单元，所述相位失真单元用于执行具有构建的至少一个信号帧的至少一个广播信号的相位失真；

调制器，所述调制器用于通过OFDM(正交频分复用)方案来调制所述至少一个广播信号；以及

发射器，所述发射器用于传输所述至少一个广播信号。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，基于时间-频率维度中的相位值来执行所述相位失真。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述相位值包括基准相位值和相位变化值。

10.根据权利要求7所述的装置，其中，通过至少一个天线来传输所述至少一个广播信号。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，对与所述至少一个天线中的每个相对应的至少一个广播信号中的每个来独立地执行所述相位失真。

12.根据权利要求7所述的装置，其中，所述装置进一步包括：

信令编码器，所述信令编码器用于对用于所述DP数据的信令信息进行编码。

13.一种用于接收广播信号的方法，所述方法包括：

接收广播信号，其中所述广播信号中的每个的相位被失真；

通过OFDM(正交频分复用)方案来解调接收的广播信号；

从解调的广播信号解析至少一个信号帧；

对与解析的至少一个信号帧中的多个DP中的每个相对应的DP(数据管道)数据进行时间解交织，其中所述多个DP中的每个承载至少一个服务组件；

对时间解交织的DP数据进行解映射；以及

对解映射的DP数据进行解码。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，基于时间-频率维度中的相位值来失真所述广播信号的相位。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述相位值包括基准相位值和相位变化值。

16.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

对用于解析的至少一个信号帧中的DP数据的信令信息进行解码。

17.一种用于接收广播信号的装置，所述装置包括：

接收器，所述接收器用于接收广播信号，其中所述广播信号的相位被失真；

解调器，所述解调器用于通过OFDM(正交频分复用)方案来解调接收的广播信号；

帧解析器，所述帧解析器用于从解调的广播信号解析至少一个信号帧；

时间解交织器，所述时间解交织器用于对与解析的至少一个信号帧中的多个DP中的每个相对应的DP(数据管道)数据进行时间解交织，其中所述多个DP中的每个承载至少一个服务组件；

解映射器，所述解映射器用于对时间解交织的DP数据进行解映射；以及

解码器，所述解码器用于对解映射的DP数据进行解码。

18.根据权利要求13所述的装置，其中，基于时间-频率维度中的相位值来失真所述广播信号的相位。

19.根据权利要求14所述的装置，其中，所述相位值包括基准相位值和相位变化值。

20.根据权利要求13所述的装置，其中，所述装置进一步包括：

信令解码器，所述信令解码器用于对用于解析的至少一个信号帧中的DP数据的信令信息进行解码。