CN106797490A - 利用数字域复用的混合调制器 - Google Patents

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Abstract

提供了用于生成混合信号的系统和方法。第一信号源被配置为提供具有第一采样率的第一数字信号，并且第二信号源被配置为提供具有第二采样率的第二数字信号。重采样组件被配置为将第二数字信号重采样为具有第一采样率的重采样信号。复用组件被配置为将第一数字信号和该重采样信号组合成复用信号。数模转换器被配置为将该复用信号转换为模拟信号。

Description

利用数字域复用的混合调制器
技术领域
本发明涉及一种用于广播射频信号的装置和方法，更具体地，涉及一种混合时分复用调制模式。
背景技术
诸如数字视频广播系统的无线系统可以按照以帧结构布置的帧的序列的形式传输数据。例如，数字视频广播系统可以利用数字视频广播(DVB)标准、高级电视系统委员会(ATSC)标准、综合业务数字广播(ISDB)标准或数字多媒体广播(DMB)标准中的任一个。每个帧通常包括前导码部分和数据部分。前导码部分和数据部分是时间复用的。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种混合调制器系统。第一信号源被配置为提供具有第一采样率的第一数字信号，并且第二信号源被配置为提供具有第二采样率的第二数字信号。重采样组件被配置为将第一数字信号重采样为具有第三采样率的重采样信号。复用组件被配置为将第一数字信号和重采样信号组合成复用信号。数模转换器以第三采样率工作，并且被配置为将复用信号转换为模拟信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于生成混合信号的方法。生成具有第一采样率的第一数字信号。生成具有不同于第一采样率的第二采样率的第二数字信号。第二数字信号被重采样以提供具有和第一采样率相等的采样率的重采样信号。第一数字信号和重采样信号被重采样以提供复用信号。该复用信号被转换为模拟信号。
在本发明的实施例中，提供了一种用于生成混合信号的方法。生成具有第一采样率的第一数字信号。生成具有不同于第一采样率的第二采样率的第二数字信号。第一数字信号被重采样以提供具有不同于第一采样率和第二采样率中的每一个的第三采样率的第一重采样信号。第二数字信号被重采样以提供具有第三采样率的第二重采样信号。第一重采样信号和第二重采样信号被复用以提供复用信号。该复用信号被转换为模拟信号。
附图说明
为了更好地理解本发明，可以参考附图，其中：
图1例示了根据本发明的一个方面的用于生成混合信号的混合调制器系统；
图2例示了根据本发明的一个方面的用于生成混合信号的混合调制器系统的一个示例；
图3例示了根据本发明的一个方面的用于生成混合信号的方法；以及
图4例示了根据本发明的一个方面的用于生成混合信号的另一种方法。
具体实施方式
本发明使得能够实现作为单个器件的混合调制器，该单个器件生成由两个独立且不相关的波形类型组成的信号，这两个波形类型以它们各自的原始采样率独立生成，以使得能够在数字-模拟转换之前以时分复用方式复用两种波形。当在波形之间切换时，不需要重新配置数模转换器。这允许在使用不同的信号类型和传输设备的同时共享一个RF信道。
为了允许多个波形类型被组合并且共享单个数模转换器(DAC)，本文描述的混合调制器系统对主波形和次波形中的至少一个进行重采样，使得次波形匹配主波形的采样率。这种技术允许主波形和次波形的原始采样率是独立且不相关的。所得到的采样率可以处于基带或者处于高达DAC时钟速率的较高内插速率。如多相(polyphase)滤波或加窗sinc(windowed sinc)内插的常见采样率转换技术可以用于执行使用数字信号处理的实时上采样。在执行重采样之后，可以在数模转换之前使用重采样率来数字地合并/复用独立的信号。由于数字域被用于复用任意信号，所以可以在合并的信号上使用进一步的数字信号处理技术。在采样率转换之后，可以通过使用相同的DAC来避免附加的定时和频率同步协调。
图1例示了根据本发明的一个方面的用于生成混合信号的混合调制器系统10。系统10包括第一数据源12和第二数据源14，该第一数据源12被配置为提供具有相关联的第一采样率的数字信号，该第二数据源14被配置为提供具有不同于第一采样率的相关联的第二采样率的数字信号。例如，数据源12和14可以包括被配置为将数据编码到相关联的载波信号中的调制器或直接提供数字信号(例如，作为基带信号，而没有相关联的外部载波)的信号源。
混合调制器系统10还包括重采样组件16，该重采样组件16接收第二数字信号并对第二数字信号进行重采样以提供具有第三采样率的重采样信号。例如，重采样组件16可以利用多相滤波或加窗sinc内插来改变信号的采样率。应当领会，第三采样率可以大于或小于第二采样率，以及重采样组件16可以是上采样器或下采样器。在移动数据(例如，LTE数据)被插入到与数字视频标准相关联的扩展时隙中的一个实施方式中，可以上采样该移动数据以匹配数字视频的采样率，使得第一采样率等于第三采样率。
复用器18根据相关联的复用方案组合第一数字信号和重采样信号，以提供复用信号。例如，复用器18可以组合这些信号以提供时分、频分或码分复用信号。然后将复用信号提供给以第三采样率工作的数模转换器(DAC)20。在所例示的实施例中，第三采样率等于第一采样率，但是应当领会，可以提供第二重采样组件(未示出)以在复用器18处的复用之前将第一数字信号重采样到第三采样率。因此，DAC 20能够以独立于第一采样率和第二采样率的任意采样率工作。
图2例示了根据本发明的一个方面的用于生成混合信号的混合调制器系统50的一个示例。在所例示的实现方式中，系统50是塔覆盖布置(tower overlay arrangement)的一部分以与地面广播组合地提供移动数据。一些地面广播标准提供具有用于携带视频的时隙以及用于其它数据的附加时隙的帧结构。例如，用于地面标准广播的第二代地面DVB(DVB-T2)标准具有由多个帧组成的超帧结构。超帧或每个帧中包括不传输DVB-T2信号的时隙。超帧被称为未来扩展帧(FEF)，并且除了传输用来由常规DVB接收机接收的视频信号的帧结构的部分之外，还可以提供FEF时隙。这些附加的物理时隙，诸如FEF时隙，可以用于传输信号，诸如例如用于由手持接收机接收的信号。
系统50包括数字视频源52，其被配置为根据期望的视频标准提供具有第一采样率的数字视频信号。在一个实现方式中，根据DVB-T2标准将数字视频提供为经由编码正交频分复用(COFDM)而被复用成单个数字流中的多个数字视频流。移动数据源54提供移动数据，即，经格式化以按照第二采样率在移动设备处接收的数据。例如，移动数据源54可以提供根据长期演进(LTE)标准格式化的数据。
根据本发明的一个方面，数字视频和移动数据中的每一个被重采样到与用于将信号转换为模拟信号以进行放大和广播的数模转换器60相关联的第三采样率。为此，将数字视频数据提供给将数字视频重采样到第三采样率的第一重采样组件62，并且将移动数据提供给将移动数据重采样到第三采样率的第二重采样组件64。在一个实现方式中，第三采样率在第一采样率和第二采样率之间，其中数字视频信号被下采样，而移动数据被上采样。然而，应当领会，第三采样率实际上是任意的，并且可以高于或低于第一采样率和第二采样率两者。
将重采样的数字视频数据和移动数据提供给复用器60，以将数据组合成符合DVB-T2标准的单个数字信号。例如，移动数据可以被插入到DVB-T2信号的未来扩展时隙中。通过在数字域中执行信号复用，应领会到，数字信号处理技术可以被应用于复用信号。然后将复用数据提供给数模转换器60，在该数模转换器60中复用数据被变换为用于放大和广播的模拟信号。
鉴于上述结构和功能特征，将参照图3和图4更好地领会到根据本发明的各个方面的方法。虽然，出于简化说明的目的，图3和图4中的方法被示出和描述为串行执行，但是应当理解和领会到，本发明不受所例示的顺序的限制，因为根据本发明的一些方面可以以不同的顺序发生和/或与来自这里示出和描述的其他方面同时发生。此外，可能不需要所有例示的特征来实现根据本发明的方面的方法。
图3例示了根据本发明的一个方面的用于生成混合信号的方法100。在102处，生成具有第一采样率的第一数字信号。例如，第一数字信号可以是DVB-T2格式的数字视频数据。在104处，生成具有不同于第一采样率的第二采样率的第二数字信号。例如，第二数字信号可以是符合长期演进(LTE)标准的移动数据。应当领会，第二采样率可以大于或小于第一采样率。
在106处，第二数字信号被重采样以提供具有等于第一采样率的采样率的重采样信号。例如，多相滤波或加窗sinc内插可以应用于第二数字信号，以将信号重采样到期望的采样率。在108处，第一数字信号和重采样信号被复用以提供复用信号。应当领会，该复用可以是任何适当的复用算法，诸如时分复用、频分复用或码分复用。在110处，复用信号被转换为模拟信号。例如，可以经由以第三采样率工作的数模转换器来转换信号。
图4例示了根据本发明的一个方面的用于生成混合信号的另一种方法150。在152处，生成具有第一采样率的第一数字信号。例如，第一数字信号可以是DVB-T2格式的数字视频数据。在154处，生成具有不同于第一采样率的第二采样率的第二数字信号。例如，第二数字信号可以是符合长期演进(LTE)标准的移动数据。在156处，第一数字信号被重采样以提供具有第三采样率的第一重采样信号，该第三采样率不同于第一采样率和第二采样率中的每一个。例如，多相滤波或加窗sinc内插可以被应用于第二数字信号，以将该信号重采样到期望的采样率。应当领会，第三采样率可以小于第一采样率和第二采样率两者，大于第一采样率和第二采样率两者，或者在第一采样率和第二采样率之间。
在158处，对第二数字信号进行重采样以提供具有第三采样率的第二重采样信号。在160处，第一数字信号和重采样信号被复用以提供复用信号。应当领会，该复用可以是任何适当的复用算法，诸如时分复用，频分复用或码分复用。在162处，复用信号被转换为模拟信号。例如，可以经由以第三采样率工作的数模转换器来转换信号。
以上描述的是本发明的示例。当然，不可能出于描述本发明的目的而描述组件或方法的每个可想到的组合，但是本领域的普通技术人员将认识到，本发明的许多进一步的组合和排列是可能的。因此，本发明旨在包括落入所附权利要求的范围内的所有这样的改变、修改和变化。

Claims (20)

1.一种混合调制器系统，包括：
第一信号源，被配置为提供具有第一采样率的第一数字信号；
第二信号源，被配置为提供具有第二采样率的第二数字信号；
重采样组件，被配置为将所述第一数字信号重采样为具有第三采样率的重采样信号；
复用组件，被配置为将所述第一数字信号和所述重采样信号组合成复用信号；以及
数模转换器，以所述第三采样率工作并被配置为将所述复用信号转换为模拟信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述重采样组件是第一重采样组件，并且所述重采样信号是第一重采样信号，所述系统还包括第二重采样组件，其被配置为将所述第二数字信号重采样为具有所述第三采样率的第二重采样信号。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一采样率等于所述第三重采样组件。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第三采样率大于所述第一采样率，并且所述重采样组件被配置为上采样所述第一数字信号。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述第三采样率小于所述第一采样率，并且所述重采样组件被配置为下采样所述第一数字信号。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述复用组件被配置为将所述第一数字信号和所述重采样信号组合成时分复用信号。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述复用组件被配置为将所述第一数字信号和所述重采样信号组合成频分复用信号。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述重采样组件将多相滤波和加窗sinc内插中的一个应用于所述第一数字信号。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二信号源是调制器，所述调制器被配置为将符合DVB-T2标准的数字视频数据编码到相关联的载波上，并且所述第一信号源提供符合长期演进(LTE)标准的经格式化以在移动设备处接收的移动数据。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第三采样率等于所述第二采样率，使得所述移动数据被重采样到与所述数字视频数据相关联的采样率。
11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述重采样组件是第一重采样组件，并且所述重采样信号是第一重采样信号，所述系统还包括第二重采样组件，所述第二重采样组件被配置为将所述数字视频数据重采样为具有所述第三采样率的第二重采样信号。
12.一种用于生成混合信号的方法，包括：
生成具有第一采样率的第一数字信号；
生成具有不同于所述第一采样率的第二采样率的第二数字信号；
重采样所述第二数字信号以提供具有等于所述第一采样率的采样率的重采样信号；
复用所述第一数字信号和所述重采样信号以提供复用信号；以及
将所述复用信号转换为模拟信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其中生成具有第一采样率的第一数字信号包括生成DVB-T2格式的数字视频数据，并且生成第二数字信号包括生成符合长期演进(LTE)标准的移动数据。
14.根据权利要求13所述的方法，其中重采样所述第二数字信号以提供具有等于所述第一采样率的采样率的重采样信号包括将所述移动数据上采样到所述第一采样率。
15.根据权利要求13所述的方法，其中复用所述第一数字信号和所述重采样信号以提供复用信号包括对所述数字视频和所述移动数据应用时分复用。
16.一种用于生成混合信号的方法，包括：
生成具有第一采样率的第一数字信号；
生成具有不同于所述第一采样率的第二采样率的第二数字信号；
重采样所述第一数字信号以提供具有不同于所述第一采样率和所述第二采样率中的每一个的第三采样率的第一重采样信号。
重采样所述第二数字信号以提供具有所述第三采样率的第二重采样信号；
复用所述第一重采样信号和所述第二重采样信号以提供复用信号；以及
将所述复用信号转换为模拟信号。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第三采样率大于所述第一采样率和所述第二采样率中的每一个。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述第三采样率小于所述第一采样率和所述第二采样率中的每一个。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述第三采样率大于所述第一采样率和所述第二采样率中的一个，并且小于所述第一采样率和所述第二采样率中的另一个。
20.根据权利要求16所述的方法，其中生成具有第一采样率的第一数字信号包括生成DVB-T2格式的数字视频，并且生成第二数字信号包括生成符合长期演进(LTE)标准的移动数据。
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