CN105917602A - 发射机、接收机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种发送和接收正交频分复用(OFDM)符号的发射机、接收机和方法。所述发射机包括：子载波分组部分，被配置为将多个子载波分组为多个组，并按组改变所述多个子载波的相位和/或幅度；发送部分，被配置为从相位和/或幅度已按组被随机改变的所述多个子载波产生至少一个OFDM符号，并发送所述OFDM符号和关于分组的信息。

Description

发射机、接收机及其控制方法

技术领域

与示例性实施例一致的方法和设备涉及一种发射机、接收机以及发送和接收正交频分复用(OFDM)符号的控制方法。

背景技术

DVB-T2(数字视频广播第二代地面)是一种性能已从全世界中包括欧洲的35个以上的国家中采用的DVB-T得到提高的第二代欧洲地面数字广播标准。对于DVB-T2，通过应用最新的技术(诸如低密度奇偶校验(LDPC)码和256-QAM调制方法)已提高了传输能力和带宽。因此，它在以有限带宽提供各种高质量服务(诸如高清晰度电视(HDTV))方面有优势。

同时，DVB-NGH(下一代手持)是基于DVB-T2的构思，并且它是DVB-T2的扩展。DVB-NGH定义了便携式终端中用于广播数字地面和混合(卫星传输和地面波的结合)的下一代传输系统。

发明内容

技术问题

DVB-T2方法或DVB-NGH方法使用利用循环延迟分集(CDD)方法的OFDM系统，以便获得分集效应。这里，在CDD方法中，在频率轴，相位在每个子载波中以规则速率增加，因此存在强回波并且延迟时间长，使得在选择度增加的环境中接收机的性能下降。

解决方案

一个或更多个实施例提供了一种被配置为在频域中对子载波进行处理的发射机、接收机及其控制方法。

根据示例性实施例的一方面，提供了一种发射机，其中，所述发射机可包括：子载波分组部分，被配置为执行将多个子载波分组为多个组的操作，并按组改变所述多个子载波的相位和/或幅度；发送部分，被配置为从相位和/或幅度已按组被随机改变的多个子载波产生至少一个OFDM符号，并发送所述OFDM符号和关于分组的信息。

这里，子载波分组部分可执行将所述多个子载波进行分组的操作，使得所述多个组中的至少两个组具有不同数量的子载波。

此外，分组信息可包括关于被分组到所述多个组中的每个组中的子载波的数量的信息。

此外，子载波分组部分可改变所述多个子载波的相位以便区分所述多个组，并按组随机改变相位已被改变的子载波的幅度。

同时，分组信息可包括示出包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量的表。

根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种接收机，其中，所述接收机可包括：接收部分，被配置为接收至少一个正交频分复用(OFDM)符号以及关于分组的分组信息，其中，所述OFDM符号是从被分组为多个组并且相位和/或幅度已按组被改变的多个子载波产生的；信号处理器，被配置为将所述OFDM符号转换为所述多个子载波，并基于分组信息确定包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量；信道估计器，被配置为基于包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量来执行信道估计。

这里，所述多个组中的每个组可包括不同数量的子载波。

此外，分组信息可包括关于包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量的信息。

此外，分组信息可包括示出包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量的表。

根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种控制发射机的方法，其中，所述方法可包括：将多个子载波分组为多个组，并按组改变所述多个子载波的相位和/或幅度；产生至少一个正交频分复用(OFDM)符号，并发送产生的OFDM符号和分组信息，其中，所述OFDM符号是从相位和幅度已按组被随机改变的所述多个子载波产生的。

这里，分组步骤可被执行使得所述多个组中的至少两个组具有不同数量的子载波。

此外，分组信息可包括关于被分组到所述多个组中的每个组中的子载波的数量的信息。

此外，可通过改变所述多个子载波的相位以区分所述多个组，并按组随机改变相位已被改变的子载波的幅度，来执行改变步骤。

此外，分组信息可包括示出包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量的表。

根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种控制接收机的方法，其中，所述方法可包括：接收至少一个OFDM符号以及关于分组的分组信息，其中，所述OFDM符号是从被分组为多个组并且相位和/或幅度已按组被改变的多个子载波产生的；将所述OFDM符号转换为所述多个子载波，并基于分组信息确定包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量；基于包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量来执行信道估计。

这里，所述多个组中的每个组可包括不同数量的子载波。

此外，分组信息可包括关于包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量的信息。

此外，分组信息可包括示出包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量的表。

如以上根据各种示例性实施例所述，可基于接收到的信号进行恢复，因此，即使在信道环境差时也能够进行信道估计。

有益效果

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附图说明

通过参照附图描述特定本公开，示例性实施例的以上和/或其它方面将更加清楚，其中：

图1是示出根据示例性实施例的发射机的配置的框图；

图2是示出根据示例性实施例的子载波分组部分的详细配置的示图；

图3是用于解释根据示例性实施例的将多个子载波进行分组的处理的示图；

图4是示出根据示例性实施例的子载波索引表的示图；

图5是示出根据示例性实施例的发送子载波索引表的方法的示图；

图6是示出根据示例性实施例的接收机的配置的框图；

图7和图8是示出根据示例性实施例的传输性能根据子载波的分组、相位和幅度改变的效果的示图；

图9是用于解释根据示例性实施例的发射机的控制方法的流程图；

图10是用解释根据示例性实施例的接收机的控制方法的流程图。

实现本发明的最佳方式

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具体实施方式

在以下描述中，相同的附图标号即使在不同的附图中也被用于相同的元件。在描述中限定的事物(诸如详细构造和元件)被提供用于帮助全面理解示例性实施例。然而，可在没有那些专门限定的事物的情况下实施本发明构思。此外，由于公知功能或构造将以不必要的细节模糊本申请，因此不详细描述公知功能或构造。

图1是示出根据示例性实施例的发射机的配置的框图。

根据图1，发射机100可包括子载波分组部分110和发送部分120。

这里，根据示例性实施例的子载波分组部分110和发送部分120可被应用于在DVB-NGH标准文档中所公开的发射机的OFDM符号产生处理。

子载波分组部分110可在DVB-NGH的OFDM符号产生处理中的快速傅里叶逆变换(IFFT)操作之前被应用。此外，发送部分120可被应用于IFFT操作，峰均功率比(PAPR)降低操作、保护间隔插入操作、P1和P2符号插入操作以及数模(D/A)转换操作。

同时，DVB-NGH标准文档的内容是公知的，因此这里省略其详细解释。

子载波分组部分110可执行将多个子载波分组为多个组的操作，并按组随机改变所述多个子载波的相位和幅度。

在频域中，子载波分组部分110可执行将多个子载波分组为每组均具有随机子载波的多个组的操作，并按组随机改变子载波的幅度。

图2是示出根据示例性实施例的子载波分组部分的详细配置的示图。

根据图2，在频域中，子载波分组部分210可执行将多个子载波分组为多个组的操作220，关于已被分组的多个子载波执行将随机相位值应用于所述多个组(例如，将随机相位值乘到所述多个组)230的操作230，并执行将随机幅度值应用于所述多个组的操作240。

子载波分组部分210可按组随机改变多个子载波的相位以便区分所述多个组，并可随机改变相位已被改变的多个子载波的幅度。

也就是说，为了区分所述多个组的目的，子载波分组部分210改变包括在所述多个组中的每个组中的子载波的相位，使得即使当信号的强度相同时在相位值上也存在差别，从而使得能够在多个组之间进行区分。

此外，可按组随机改变相位已被改变的多个子载波的幅度，使得能够即使在出现空值(诸如在0db的回波信道中)时也能够恢复子载波。

同时，从子载波分组部分210输出的信号260可通过IFFT从频域的信号被转换为时域的信号，并且该时域的信号通过DAC被上变换并作为射频(RF)信号被发送。

在现有技术中，当使用针对时域信号的CCD方法时，如果信道状况不好，则在时域缩短延迟区间以重复发送相同的信号，从而获得时间分集效应。

然而，根据现有的CCD方法，如果延迟区间在时域长，则长回波会增加选择度，导致接收性能下降。

因此，与现有技术的CCD方法不同，本实施例的子载波分组部分210在频域中执行子载波的分组，从而降低由于这样的选择度引起的性能下降。以下将进行更详细的解释。

在时域中出现的延迟可如以下等式1中那样通过频域中的频率改变来描述：

$s\left(\right(I-{\mathrm{\δ}}_{ccd}\left)\mathrm{mod}N\right)=\frac{1}{\sqrt{N}}\underset{i=0}{\overset{N}{\Σ}}{e}^{-i\frac{2\mathrm{\π}}{N}\·{\mathrm{\δ}}_{ccd}\·i}\·S\left(i\right)\·e^{-j\frac{2\mathrm{\π}}{N}\·l\·i}\mathrm{...}\left(1\right)$

也就是说，在CCD方法中针对同一信号在时域中延迟了δ_ccd之多并随后发送该信号的情况下，在时域中被延迟的幅度δ_ccd可被描述为频域中的频率改变，这意味着频域中的特定相位改变可指示在时域中出现的时延效果。

因此，根据实施例的子载波分组部分210可在频域的信号通过IFFT 250被转换为时域的信号之前在频域中对子载波进行处理。因此，当通过IFFT 250对时域的信号做出该转换时，子载波分组部分210使时延效果能够在时域中出现。

这里，子载波分组部分110可执行每组按随机数对多个子载波进行分组的操作。

当将向移动终端设备进行发送时，由于支持移动终端设备的信道状况差，因此子载波分组部分110可执行将多个子载波分组为大量组的操作。

此外，当将向固定终端设备进行发送时，由于支持固定终端设备的信道状况好，因此子载波分组部分110可执行将多个子载波分组少量组的操作。

因此，子载波分组部分110可根据信道状况来执行多个子载波的分组，或执行每组按随机数对多个子载波进行分组的操作，以便对变化的信道状况进行响应或者支持移动终端设备和固定终端设备两者。

同时，在上述示例性实施例中，解释了子载波分组部分110执行每组按随机数对多个子载波进行分组的操作，但所述多个子载波当然还可以按预定数量被分组。

图3是用于解释根据示例性实施例的将多个子载波进行分组的处理的示图。

参照图3，子载波组1包括四(4)个子载波，子载波组2包括16个子载波，并且子载波组Ngp包括16个子载波。

例如，在子载波分组部分110执行多输入单输出(MISO)处理以便发送支持移动终端设备和固定终端设备两者的内容的情况下，按相对小的四个(4)子载波一组而被分组的子载波组1可在向移动终端设备进行的发送中被使用，其中，在该发送中，存在大量噪声并且因此具有差信道环境。

此外，按相对大的16个子载波一组而被分组的子载波组2可在向固定终端设备的发送中被使用，其中，在该发送中，存在相对较少的噪声并且因此具有良好的信道环境。

也就是说，在存在大量噪声并且信道环境差，且由此存在大量的长回波的情况下，信号不得不被切分为少量的片段并随后被接收以便接收机(未示出)估计信道并恢复信号。

此外，在存在相对较少的噪声并且信道环境相对良好的情况下，即使在信号被切分为大量的片段并被接收时，也可估计信道并恢复信号。因此，通过产生具有大量子载波的更多组亦可执行信号的良好发送。

因此，子载波分组部分110可执行每组按随机数对多个子载波进行分组的操作，以便支持各种信道状况。

同时，参照图1，发送部分120可从相位和幅度已被随机改变的多个子载波产生至少一个OFDM符号，并发送产生的OFDM符号和分组信息。

这里，从多个子载波产生OFDM符号的发送部分120与由IFFT执行的功能相同，因此省略详细解释。

同时，发送部分120可发送产生的OFDM符号和分组信息，其中，分组信息可包括关于被随机分组到多个组中的子载波的数量的信息。

例如，参照图3，子载波组1被分组为四(4)个子载波，子载波组2被分组为16个子载波，并且子载波组Ngp被分组为16个子载波。

因此，如上所述，分组信息是关于包括在每个组中的子载波的数量的信息。

同时，分组信息可包括示出包括在所述多个组中的每个组中的子载波数量的表。

也就是说，发送部分120可以以表格格式将分组信息发送到接收机，以使接收机能够确定包括在多个组中的每个组中的子载波的数量。

图4是示出根据示例性实施例的子载波索引表的示图。

根据图4，当包括在一个组中的子载波的数量是四(4)时，发送部分120可发送索引0，当包括在一个组中的子载波的数量是八(8)时，发送部分120可发送索引1。此外，当包括在一个组中的子载波的数量是十六(16)时，发送部分可发送索引2，当包括在一个组中的子载波的数量是32是，发送部分可发送索引3。

此外，接收机(未示出)已存储了图4中示出的子载波索引表，并且由此可基于接收到的索引确定包括在每个组中的子载波的数量。

同时，发送部分120可使用TXID等将子载波索引表发送给接收机(未示出)。

图5是示出根据示例性实施例的发送子载波索引表的方法的示图。

根据图5，发送部分120使用TXID将子载波索引510发送到接收机的信道估计器520，以便在估计信道时帮助估计准确的相位。

发送部分120将子载波索引510发送到信道估计器520的方法在上面被提及，因此省略详细解释。

同时，图6是示出根据示例性实施例的接收机的配置的框图。

根据图6，接收机600可包括接收部分610、信号处理器620和信道估计器630。

接收机600可以是使用DVB-T2方法的OFDM系统的移动终端设备和固定终端设备中的一个。

接收部分610可接收OFDM符号和分组信息，其中，所述OFDM符号是从已被分组为多个组并且相位和幅度已按组被改变的多个子载波产生的。

这里，所述多个组中的每个组可包括随机数量的子载波。已经在上面解释了所述多个组中的每个组可依据情况而具有随机数量的子载波，因此省略更详细的解释。

此外，如图5中所示，接收部分610可单独接收子载波索引510。

同时，信号处理器620可将OFDM符号转换为多个子载波，并基于分组信息确定包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量。

这里，分组信息可包括关于被随机分组到所述多个组中的每个组中的子载波的数量。

此外，分组信息可包括示出包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量的表。这样的示出子载波的数量的表为图5的子载波索引510。

此外，在信号处理器620基于图4的作为分组信息的子载波索引510接收到针对子载波组1的索引0时，信号处理器620可确定子载波组1包括四(4)个子载波。

此外，在信号处理器620接收到针对子载波组2的索引2的情况下，信号处理器620可确定子载波组2包括16个子载波。

同时，信道估计器630可基于确定的子载波的数量来执行信道估计。

如果包括在每个组中的子载波的数量已知，则信道估计器630可得知每组的区段大小，并由此可确定将作出信道估计的区段。

此外，在属于一组的多个子载波中的一个子载波的信号变弱或被破坏的情况下，可使用属于同一组的其余子载波之一来估计值。

因此，信道估计器630可基于子载波索引，基于包括在每个组中的子载波的数量来执行信道估计。

同时，在接收机600中接收到的信号可如下面的等式2中被示出。

$X_K^{AVSG}=W_K^{AVSG}\⊗X\mathrm{...}\left(2\right)$

在上面的等式2中，Y^AVSG表示在接收机600中正接收的信号。此外，H_K表示信道状况。此外，X_K ^AVSG表示已从已经应用了发送设备100的频域中的随机相位(θ₀-θ_K)和幅度值(A₀-A_K)的信号被转换到时域中的信号，并且N表述在发送期间混合的噪声的大小。

因此，随机相位和幅度值由子载波分组部分110在频域中应用于接收机600中接收到的信号，并且通过IFFT被转换到时域中的信号从发射机100被输出。该信号与和信道状况相应的值相乘，然后与噪声相加。

也就是说，应用于子载波组中的每个组的随机相位值被用于在子载波之间进行区分，并且不影响信号的强度。

同时，图7和图8是示出根据示例性实施例的传输性能根据子载波的分组、相位和幅度改变的效果的示图。

参照图7，T2P1表示使用前导码的信道估计效果，eSFN表示使用CCD的信道估计效果，AVSG表示使用根据前述实施例的子载波的分组、相位和幅度改变的发送性能的效果。

这里，当对作为sSFN和AVSG的同一信令误差率的SNR进行比较时，sSFN的SNR为10-7而AVSG的SNR为10-8。也就是说，AVSG的SNR率小于eSFN的SNR率，因此前者具有更好的发送性能。

也就是说，在使用CCD方法的情况下，根据前述实施例的发射机100的子载波分组部分110可执行按组将多个子载波分组为随机数量的操作，并按组随机改变多个子载波的相位，以便克服由于长回波而引起的性能下降。

此外，为了克服当如0db回波信道中那样出现空值时不能准确地恢复信号的情况，子载波分组部分通过随机改变相位已按组被改变的多个子载波的大小来减少由于0db的回波而引起的性能下降。

此外，接收机600可接收每组按随机数分组的多个子载波的信息(即，关于被随机分组到多个组中的子载波的数量的信息)的表，并可基于关于接收到的子载波的数量的信息来准确地执行信道估计。

图9是用于解释根据示例性实施例的控制发射机的方法的流程图。

根据图9中示出的方法，可执行将多个子载波分组为多个组的操作，并可按组随机改变多个子载波的相位和幅度(S910)。

这里，改变步骤可包括：执行每组按随机数对多个子载波进行分组的操作。

此外，改变步骤可包括：按组随机改变多个子载波的相位以便在多个组之间进行区分，并随机改变相位已按组被改变的多个子载波的幅度。

此外，可从相位和幅度已按组被随机改变的多个子载波产生至少一个OFDM符号，并发送产生的OFDM符号和分组信息(S920)。

这里，分组信息可包括关于已被随机分组到多个组中的每个组中的子载波的数量的信息。

此外，分组信息可包括示出包括在多个组中的每个组中的子载波的数量的信息的表。

图10是用解释根据示例性实施例的控制接收设备的方法的流程图。

根据图10中示出的方法，可接收从相位和幅度已被随机改变的多个子载波产生的分组信息和OFDM符号(S1010)。

这里，多个组中的每个组可包括随机数量的子载波。

此外，分组信息可包括示出包括在多个组中的每个组中的子载波的数量的表。

此外，可将OFDM符号转换为多个子载波，并基于分组信息确定包括在多个组中的每个组中的子载波的数量(S1020)。

此外，可基于确定的子载波的数量来执行信道估计(S1030)。

同时，可提供一种用于存储程序的非暂时性计算机可读介质，其中，所述程序用于连续执行以上实施例的控制方法。

例如，可提供一种用于存储程序的非暂时性计算机可读介质，其中，所述程序用于执行以下操作：将多个子载波分组为多个组并按组随机改变所述多个子载波的相位和幅度的操作；以及从相位和幅度已被随机改变的多个子载波产生至少一个OFDM符号的操作。

此外，可提供一种用于存储程序的非暂时性计算机可读介质，其中，所述程序用于执行以下操作：接收从已被分组为多个组并且相位和幅度已按组被改变的多个子载波产生的分组信息和至少一个OFDM符号并将OFDM符号转换为多个子载波，并且基于分组信息确定包括在多个组中的每个组中的子载波的数量的操作；以及基于确定的子载波的数量来执行信道估计的操作。

一种非暂时性计算机可读介质是指能够半永久性地存储数据的计算机可读介质，而不是用于短时间存储数据的诸如寄存器、高速缓存和内存等的介质。更具体地讲，上述各种应用和程序可被存储在非暂时性计算机可读介质(诸如紧凑盘(CD)、数字通用盘(DVD)、硬盘、蓝光盘、通用串行总线(USB)、存储卡、只读存储器(ROM)等)中。

由如图1至图3、图5和图6中所示的方框表示的组件、元件或单元可被实现为各种数量的执行上述各个功能的硬件、软件和/或固件结构。例如，这些组件、元件或单元可使用可通过一个或更多个微处理器或其它控制设备的控制执行各个功能的直接电路结构(诸如存储器、处理、逻辑、查找表等)。这些组件、元件或单元可通过包含用于执行特定逻辑功能的一个或更多个可执行指令的模块、程序或代码段而被专门实现。此外，上述组件、元件或单元中的至少一个还可包括诸如执行各个功能的中央处理器(CPU)的处理器、微处理器等。

此外，尽管在示出了发射机和接收机的以上框图中没有示出总线，但可配置元件之间的通信可通过总线来进行。此外，在每个装置中，还可包括诸如CPU和微处理器的执行各种操作的处理器。

尽管已示出并描述了本发明构思的一些示例性实施例，但本领域技术人员将理解，在不脱离本发明构思的原理和精神的情况下可在这些实施例中做出改变，本发明构思的范围在权利要求及其等同物中被限定。

Claims (15)

1.一种发射机，包括：

子载波分组部分，被配置为执行将多个子载波分组为多个组的操作，并按组改变所述多个子载波的相位和/或幅度；

发送部分，被配置为从相位和/或幅度已按组被随机改变的所述多个子载波产生至少一个正交频分复用(OFDM)符号，并发送OFDM符号和关于分组的信息。

2.根据权利要求1所述的发射机，其中，子载波分组部分执行将所述多个子载波进行分组的操作，使得所述多个组中的至少两个组具有不同数量的子载波。

3.根据权利要求2所述的发射机，其中，分组信息包括关于被分组到所述多个组中的每个组中的子载波的数量的信息。

4.根据权利要求2所述的发射机，其中，子载波分组部分改变所述多个子载波的相位以便区分所述多个组，并按组随机改变相位已被改变的子载波的幅度。

5.根据权利要求1所述的发射机，其中，子载波分组部分执行将所述多个子载波进行分组的操作，使得所述多个组中的每个组中的子载波的数量以及所述多个组的数量中的至少一个数量是考虑OFDM符号的接收机的信道状况而被确定的。

6.根据权利要求1所述的发射机，其中，子载波分组部分执行将所述多个子载波进行分组的操作，使得所述多个组中的针对OFDM符号的移动接收机的组中的子载波的数量大于所述多个组中的针对OFDM符号的固定接收机的组中的子载波的数量。

7.一种接收机，包括：

接收部分，被配置为接收至少一个正交频分复用(OFDM)符号以及关于分组的分组信息，其中，OFDM符号是从被分组为多个组并且相位和/或幅度已按组被改变的多个子载波产生的；

信号处理器，被配置为将OFDM符号转换为所述多个子载波，并基于分组信息确定包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量；

信道估计器，被配置为基于包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量来执行信道估计。

8.根据权利要求7所述的接收机，其中，所述多个组中的每个组包括不同数量的子载波。

9.根据权利要求8所述的接收机，其中，分组信息包括关于包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量的信息。

10.根据权利要求7所述的接收机，其中，所述多个子载波被分组，使得所述多个组中的每个组中的子载波的数量以及所述多个组的数量中的至少一个数量是考虑OFDM符号的接收机的信道状况而被确定的。

11.根据权利要求7所述的接收机，其中，所述多个子载波被分组，使得所述多个组中的针对OFDM符号的移动接收机的组中的子载波的数量大于所述多个组中的针对OFDM符号的固定接收机的组中的子载波的数量。

12.一种控制发射机的方法，所述方法包括：

将多个子载波分组为多个组，并按组改变所述多个子载波的相位和/或幅度；

产生至少一个正交频分复用(OFDM)符号，并发送产生的OFDM符号和分组信息，其中，OFDM符号是从相位和幅度已按组被随机改变的所述多个子载波产生的。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，分组步骤被执行，使得所述多个组中的至少两个组具有不同数量的子载波。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，分组信息包括关于被分组到所述多个组中的每个组中的子载波的数量的信息。

15.一种控制接收机的方法，所述方法包括：

接收至少一个正交频分复用(OFDM)符号以及关于分组的分组信息，其中，OFDM符号是从被分组为多个组并且相位和/或幅度已按组被改变的多个子载波产生的；

将OFDM符号转换为所述多个子载波，并基于分组信息确定包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量；

基于包括在所述多个组中的每个组中的子载波的数量来执行信道估计。