CN1152387A - 用于产生数据段同步信号的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在高清晰电视中产生数据段的同步信号的装置，它包括：用于在该数据段的周期中对所接收的数据段信号进行延迟和积分的装置(41)；用于在同步信号的周期中对该积分装置的输出进行延迟的装置(42)，将延迟的同步信号与对应于同步信号的相关值相乘，并将相乘的同步信号取和，以便由此检测具有该同步信号周期内其峰值的一个同步信号；以及具有一个预定的基准值并用于将同步检测的装置的输出与该基准值相比较的装置(43)，从而产生数据段的同步信号该装置在任何发送信道环境中都能精确地产生在HDTV中的数据段同步信号。

Description

用于产生数据段同步 信号的装置和方法

本发明涉及高清晰度电视(HDTV)接收机和它的数据接收方法。尤其是用于从所接收的数据产生数据段同步信号的方法和装置。

对于HDTV而言，电视广播台一般是将同步信号插在以水平行为单元的发射信号的前面，接收机从发射信号中检测该同步信号，将水平行信号同步，并对已接收的信号进行处理。根据其类型，HDTV可以有不同的水平行数据的发送格式。图1示出了美国大联盟(GA)HDTV的数据段的格式，其中，一个数据段是由832个符号构成，其中有828个符号用于数据，而另4个符号用于数据段同步信号。一个数据段对应于NTSC制式的一个水平行。如图1所示，数据段的同步信号是由4个符号构成，指示分别的数据段的起始。其中，数据段同步信号是以一种确定的方案构成，其四个符号具有分别为+5，-5，-5，+5的信号电平，而数据段信号具有随机的信号电平。

为此原因，在用于接收GA模式的发射信号的装置中，针对分别的数据段的四个符号的第一周期，在所必须的数据段同步信号的检测之后，必须对其进行处理，以便实现随后所接收的数据段信号的同步。

因此，本发明的目的是提供一种用于产生指示HDTV中一个所接收的数据段的起始的同步信号的方法和装置。

本发明的另一目的是利用其信号电平特征提供一种用于产生指示在HDTV中数据段的起始的同步信号的方法和装置。

为实现本发明的目的，提供了一种用于产生在高清晰度电视中的数据段的同步信号的装置，它包括：用于在该数据段的周期中对所接收数据段信号进行延迟和积分的装置；用于在同步信号的周期中对该积分装置的输出进行延迟的装置，将延迟的同步信号与对应于该同步信号的相关值相乘，并将相乘的同步信号取和，以便因此对同步信号周期检测具有其峰值的一个同步信号；以及具有一个预定的基准值并用于将同步检测的装置的输出与该基准值相比较的装置，从而产生数据段的同步信号。

参考附图对本发明的最佳实施例进行详述。

图1示出的是HDTV中的数据段的格式；

图2示出的是根据本发明的数据段同步信号产生器的框图；

图3示出的是图2的数据段同步信号产生部分的实施例的电路图；

图4A示出的是表示图3的数据段同步检测器的输出特性波形的示意图；

图4B示出的是表示图3的数据段同步产生器的输出特性波形的示意图；

图5示出的是图2的数据段同步信号的产生部分的实施例的电路图。

其中在整个说明中，尽可能使用相同的数字表示相同的部件。

“HDTV”意指GA模式的HDTV。“数据段信号”意指如图1示出的832个符号的信号，其中828符号是用于数据，而有四个符号用于同步信号。“同步信号”意指的是指示该数据段信号起始的四个比特的符号。第一和第四同步符号具有第一信号电平，而第三和第二同步符号具有第二信号电平。其中，第一信号电平是正值，而第二信号电平是负值。

参考图1，一个模拟/数字(A/D)转换器10将来自一个调谐器输出的已选择通道的模拟信号转换成数字数据信号。数字解调器20将来自A/D转换器10的数据输出恢复成发射数据。数字解调器20可以使用一个数字频率和相位锁定环路。匹配部分30是一个匹配滤波器，以便控制将要于数据段同步信号产生器相匹配的符号速率。换句话说，从数字解调器20输出的符号速率是2fs，它在匹配部分30中被变成fs。

用于产生数据段同步信号的电路主要包括一个数据段积分器41，四符号相关器42和数据段同步产生器43。数据段积分器41延迟并积分在该数据段周期内的已接收的数据段信号。四符号相关器42在该同步信号的周期内延迟来自数据段积分器41的输出，将延迟的同步信号和对应于该同步信号的相关值相乘，取和该相乘的同步信号，并因此检测在同步信号周期中具有其峰值的一个同步信号。数据段同步产生器43具有一个预定的参考值，并将其与四符号相关器42的输出比较，从而产生数据段的同步信号。

图3示出了本发明的一个实施例，其中图2的数据段积分器41、四符号相关器42和数据段同步产生器43被详细地示出。

在数据段积分器41的构成中，取和器51顺序地对当前输入的数据段信号以及在先的被延迟一个数据段的数据段信号进行取和并积分。数据段延迟单元52存储从取和器51顺序输出的已积分的数据段信号，将它们延迟一个数据段周期，并将其负反馈到取和器51。数据段积分器41顺序地取和先前积分的数据段信号和当前输入的数据段信号。在此应该注意到，取和的信号的实现是将相同位置处的符号在一个数据段周期中被取和及积分。

在四符号相关器42的构形中，提供有用作延迟装置的第一至第四延迟单元61-64，以便顺序地延迟从取和器51顺序地输出的分别符号的积分值，并由此产生第一至第四延迟符号信号。所提供的第一至第四乘法器65-68是用作乘法装置，以便将第一至第四延迟符号信号分别由该同步信号的对应相关值相乘。在此，正值+1输入到第一和第四乘法器65和68，使得正相关性的第一和第四同步符号信号被相乘，负值被输入到第二和第三乘法器66和67，使得具相关性的第二和第三同步符号被乘，以便具有一个正值。对于同步信号的周期，第一至第四乘法器65-68都输出正信号。取和器69取和第一至第四乘法器65-68的输出，并产生在同步信号周期具有其峰值的同步检测信号。

在数据段同步信号产生器43中，一个基准值产生器71产生一个基准值，该值小于从取和器69输出的同步信号的积分值，但大于其它随机数据的积分值。比较器72将该基准值与从取和器69输出的同步检测信号相比较，并当同步检测信号大于基准值时产生一个同步信号。

图4A是表示从取和器69输出的积分的符号数据的输出特性的波形图。图4B是从比较器72输出的同步信号的波形图。

参考图4A和4B描述图3所示结构的同步信号产生器。经双输入取和器51的一个输入端输入从匹配部分30输出的数据段信号，对经另一输入端输入的数据段延迟单元52的输出和当前输入数据段信号取和。在此，数据段延迟单元52输出一个延迟的数据段数据，以使输入到取和器51的两个数据段信号变成在一个数据段的周期中同一位置的符号数据。从取和器51输出的取和数据输入到数据段延迟单元52，同时输入到第一延迟单元61。数据段延迟单元52延迟在一个数据段的周期中的数据，并将在该数据段周期中取和的对应符号数据的积分值存储。数据段积分器41连续地积分在分别数据的数据段信号中的对应符号数据。其中，对于每一个数据段的重复输入的同步符号的积分值逐步地变得大于那些随机数据符号的积分值。

如上所述变化的符号的积分值由第一至第四延迟单元61-64顺序地延迟，以成为第一至第四延迟符号。这些第一至第四延迟符号被输入到第一至第四乘法器65-68的一个端口。该第一至第四同步符号的相关值被输入到第一至第四乘法器65-68的另一端口。换句话说，已经积分的且从取和器51输出的第一和第四同步符号变成正值，反之，第二和第三同步符号变成负值。如果数值+1，-1，-1，+1分别地输入到第一至第四乘法器65-68的另一输入端，并且积分的第一至第四同步符号的数值被输入，则这两个信号被相乘，以便同步符号都输出成为正值，对于在四个符号的同步信号中的相乘，符号变成+5×-1，-5×-5，-5×-5，+5×+1，以使得针对每一个数据段周期产生预定的值，在随机数据部分，提供用于每一个数据段的随机值。从第一至第四乘法器65-68输出的第一至第四相乘信号被取和并从取和器69输出。如图4A所示，如果取和器69取和所有从乘法器65-68输出的信号，其结果是具有在同步信号部分中的非常大的相关值，但是在随机数据部分中，这会产生成为具有比同步部分的值小得多的一个信号。对于从取和器69输出的积分的相关值的输出特性来说，从同步信号部分输出的已积分相关值处输出的一个信号要比随机数据部分的信号输出大许多。该输出信号变成一个同步检测信号。

取和器69的输出被输入到比较器72的一个端口，从基准值产生器71输出的基准值被输入到另一端口。其中，基准值被设置得小于从同步部分检测的四个符号的积分值，但大于从随机数据部分检测的值。当基准值产生器71以上述方式产生基准值并且其中的比较器72将该基准值与取和器69的输出相比较，则从同步信号部分产生高(HIGH)脉冲信号，而从随机数据部分产生低(LOW)脉冲信号，如图4B所示。其中，如图4B所示如果从比较器72输出的HIGH脉冲被用于同步信号，则接收的数据段信号的同步能够被准确地执行。因此，来自比较器72的信号输出被产生作为数据段的同步信号。

由于比较器72的基准值被设置成小于图4A中的第七相关值而大于其中的第八相关值，所以图4B中产生的脉冲具有预定时间的延迟。根据噪声和发射信道的环境，该基准值可被设置成一个最佳值。

参考图5，相同的数值可被用于图3所示的第一实施例，图3中所示的情况是其中执行的同步检测，以便在数据段积分之后检测在同步部分中四个符号的积分值，但是，即使是根据四个符号的相关值在同步检测之后对延迟了几个数据段单元的输入符号进行积分，仍然能获得如同第一实施例的效果。在图5所示的第二实施例中，数据段信号的同步部分的检测是以四符号相关器42执行并随即将来自数据段积分器41的输入符号延迟数据段的一个周期并与积分的符号相加。

如上所述，在HDTV中，本发明能够利用数据段的已积分的相关值在任何发射信道的环境中精确地产生数据段同步信号，并由此精确地执行发射数据的再生。

因此，应该懂得，本发明并不局限在此示出的用于执行本发明的最佳模式的特定实施例，更不局限于说明书中的具体实施例，而是由本发明的权利要求的内容所确定。

Claims (5)

1、一种用于在高清晰度电视中产生数据段同步信号的装置，它包括：

用于在该数据段的周期中对所接收数据段信号进行延迟和积分的装置；

用于在同步信号的周期中对所说积分装置的输出进行延迟，将延迟的同步信号与对应于该同步信号的相关值相乘，并将相乘的同步信号取和，以便由此检测具有该同步信号周期内其峰值的一个同步信号的装置；

以及具有一个预定的基准值并用于将所说同步检测的装置的输出与该基准值相比较的装置，从而产生数据段的同步信号。

2、一种用于在高清晰电视中产生数据段同步信号的电路，其中的一个数据段是以四符号的同步信号和828符号的数据构成，所说的四符号的同步信号是以第一信号电平或第二信号电平发送的，所说的电路包括：

具有一个数据段延迟的装置，用于对输入的数据段信号和从所说的数据段延迟单元输出的已延迟的数据段信号进行取和及积分；

具有第一至第四延迟器的装置，用于延迟所说积分装置的输出，并因此产生第一至第四延迟符号信号；

具有第一至第四乘法器的装置，用于将所说的第一至第四延迟符号信号与对应于所说同步信号的相关值分别相乘；

用于取和所说第一至第四乘法器的输出的装置，从而产生所说同步信号周期内的峰值；和

具有预定的基准值的装置，用于将所说同步检测装置的输出信号与该基准值相比较，以便产生数据段的同步信号。

3、一种用于在高清晰度电视中产生数据段同步信号的方法，其中的一个数据段是以四符号的同步信号和828符号的数据构成，所说的四符号的同步信号是以第一信号电平或第二信号电平发送的，所说的方法包括以下步骤：

(a)将输入的数据段信号和先前延迟一个数据段的数据段信号顺序地相加并积分；

(b)对在步骤(a)中产生的数据段信号进行延迟，以便由此产生第一至第四延迟符号信号；

(c)将所说的第一至第四延迟符号信号分别由对应于所说同步信号的相关值相乘，从而产生第一至第四相乘信号；

(d)对所说的第一至第四相乘信号的输出进行取和，从而产生所说同步信号周期内的一个峰值；

(e)将检测的同步信号与预定的基准值进行比较，从而产生数据段的同步信号。

4、一种用于在高清晰度电视中产生数据段同步信号的电路，其中的一个数据段是以四符号的同步信号和828符号的数据构成，所说的四符号的同步信号是以第一信号电平或第二信号电平发送的所说的电路包括：

具有第一至第四延迟的装置，用于延迟输入数据的数据段信号，并因此产生第一至第四延迟符号信号；

具有第一至第四乘法器的装置，用于将所说的第一至第四延迟符号信号与对应于所说同步信号的相关值分别相乘；

用于取和所说第一至第四乘法器的输出的装置，从而产生所说同步信号周期的峰值；

具有一个数据段延迟的装置，用于取和并积分所说的取和装置的输出信号和从所说数据段延迟输出的延迟的数据段信号，从而产生分别的符号信号的积分值；和

具有预定的基准值的装置，用于将所说的积分装置的输出信号与该基准值相比较，以便产生数据段的同步信号。

5、一种用于在高清晰度电视中产生数据段同步信号的方法，其中的一个数据段是以四符号的同步信号和828符号的数据构成，所说的四符号的同步信号是以第一信号电平或第二信号电平发送的，所述的方法包括以下步骤：

(f)对输入的数据段信号进行延迟，以便产生第一至第四延迟符号信号；

(g)将所说的第一至第四延迟符号信号与由分别对应于所说同步信号的相关值相乘，从而产生第一至第四相乘信号；

(h)对所说的第一至第四相乘信号的输出进行取和，从而产生所说同步信号周期的一个峰值；

(i)将取和的信号和延迟一个数据段的先前的数据段信号顺序地相加并积分；和

(j)将积分的同步信号与预定的基准值进行比较，从而产生数据段的同步信号。

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