CN1191050A - 解调和译码视频信号的装置 - Google Patents

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Abstract

自适应接收机包括根据为进行卫星、地面或电缆传输而被编码的视频信号提供解调和译码输出数据的自适应解调器(10)和自适应译码器(12)。解调器利用自适应定时恢复网络(25)和包括了可选择限幅器网络(30,35,40)的自适应载波恢复网络(25)来恢复解调输出数据。此外,在解调器内的自动增益控制网络(25)提供作为在限幅器之前和之后产生的信号之差的函数的增益控制输出。解调器还可包括用载波恢复网络信号提供解调输出数据的误差估算值的信号质量检测器。译码器利用可选择码率的维特比译码器来产生解调输出数据的维特比译码输出。

Description

解调和译码视频 信号的装置
本发明涉及数字信号处理领域，尤其涉及被编码为例如卫星或地面传输的不同标准的视频信号的解调和译码。
地面或卫星广播所用的数字电视系统用不同的方法和按照不同的信号格式调制和编码信号，以便于传输。采用的具体方法和格式可以由在国际上被认可的规程来规定。为欧洲卫星通信系统制定的这样一种规程是由“欧州广播联盟”于1993年11月19日制定的“利用卫星的数字多节目电视的基线调制/信道编码系统规程”。该系统还称为“直接视频广播(DVB)”系统，它涉及卫星和有线电视信号分配。已在美国应用、由专有工业规程定义的另一种传输系统是“数字卫星系统(DSS)”。但是，不管发送信号格式是由被认可的标准还是由专有工业规程来规定，视频信号接收机都必须能够接收该发送信号格式。J.S.Stewart等人的题为“适用于卫星、地面和电缆传送FEC压缩数字电视数据的多信道接收机的收缩和实用格码卷积译码器的维特比译码器的分支量度计算装置”的美国专利5497401公开了在不同类型的传输、例如卫星、地面和电缆传输范围内接收不同的发送信号格式的系统。
视频信号接收机使用专门与待接收信号格式相关的解调和译码功能。解调功能依赖于调制类型、信号形状、传输系统采用的数据率以及需要单端还是差分输出。译码功能依赖于编码类型、加扰、交错以及传输系统编码器采用的码率。
根据本发明，认识到信号处理网络可以有利地在例如数字电视信号处理系统的范围内容纳多种解调和译码功能。根据本发明的原理，一种所公开的数字信号处理网络提供容纳了不同类型的解调和译码功能的自适应解调和译码网络。
在例如接收和自适应地处理被视频信息按照适合于卫星、地面或电缆传输的若干种可能的调制格式中的一种进行了调制的载波信号的系统中，符合本发明原理的自适应解调器恢复该视频信息。该解调器包括从受调载波信号中恢复定时数据的定时恢复网络。该解调器还包括利用该定时数据恢复该视频信息的自适应载波恢复网络。在该载波恢复网络内，可选择限幅器网络把若干组可能的判决阈值中的一组施加给由该载波恢复网络提供的数据，以便恢复该视频信息。
根据本发明的一个特征，自适应译码器提供被恢复视频信息的译码输出数据。
根据本发明的另一个特征，信号质量检测器利用载波恢复网络信号来提供被恢复视频信息的误差的估算值。自适应载波恢复网络响应该误差估算值自动地与视频受调载波兼容。
                  附图概述附图中：
图1是根据本发明原理的、自适应地解调和译码按DSS和DVB格式被编码的信号的装置的方框图。
图2是表示图1的解调和译码DSS卫星信号格式的部件的方框图。
图3是表示图1的解调和译码DVB卫星信号格式的部件的方框图。
图4是表示图1的解调和译码DVB有线信号格式的功能部件。
图5是图1的解调装置的更详细的方框图。
图6是表示图5的解调装置的AGC误差计算功能的方框图。
本发明的解调和译码不同信号格式的信号、例如卫星和有线电视信号的系统如图1所示。该系统尤其可配置成为能够解调和译码DSS卫星、DVB卫星或DVB有线信号格式的信号。这种可配置性是通过最大程度地使用为这三种信号格式的解调和译码处理所共用的功能来获得的。还通过恰当地选择、实施和对接解调和译码功能获得了这种可配置性。
在图1中，视频数据调制的载波被天线15接收，被网络20处理和数字化。得到的数字输出信号被解调器10解调和被译码器12译码。译码器12的输出进一步被处理，以便产生适合于被显示设置显示的解压缩输出视频数据。解调器10和译码器12都是自适应解调和译码网络，具有不同类型的解调和译码功能，这些功能由微控制器105利用接口100进行选择。解调器10和译码器12都由来自微控制器接口100的控制信号进行配置。接口100提供的该控制信号的形态由微控制器105提供给该接口100的信号来确定。在图2中，图1的解调器10和译码器12被配置成为能够接收DSS卫星信号格式。在图3和4中，图1的解调器10和译码器12被分别配置成为能够接收DVB卫星和DVB有线信号格式。可配置的解调器10和可配置的译码器12可被有益地容纳在例如集成电路这样的单个信号处理器件内。
可配置解调器10提供解调DSS和DVB信号格式每一个所需的功能。解调器10的主要功能是恢复和跟踪载频、恢复发送的数据时钟频率和恢复视频数据本身。此外，该解调器还包括在单元20的模数变换之前恰当地定标模拟输入数据的AGC网络(图5)。这些解调器功能用单元25、30、35、40和45来实现。定时恢复、载波恢复、限幅器和差分译码器的操作都分别是公知的，在例如Lee和Messerschmidt所著的《数字通信》(美国麻萨诸塞州波士顿的Kluwer学术出版社1988年版)中对这些操作都有简要描述。
解调器10在三种信号格式模式中呈现的不同功能特征示于表I。
表I DSS和DVB模式下解调器10的功能
    DSS  DVB卫星   DVB有线
时钟速率    速率1   速率2    速率3
前馈均衡     无     无     有
判决反馈均衡     无     无     有
过量带宽因数     20％     35％     15％
调制类型     QPSK     QPSK     QAM
可选信号群     无     无 有64点或256点
差分输出译码     无     无     有
解调器10能够适应表I中列出的供三种输入信号格式用的数据时钟速率的不同、“前馈均衡”、“判决反馈均衡”、“过量带宽因数(EBF)”、调制类型、符号群和译码。通过保证系统能够按照这三种输入信号格式的最高和最低数据时钟频率工作来适应时钟速率的不同。通过如下所述地配置有关的解调功能来适应其它的不同。
图5更详细地说明图1的解调器10。在图5中，输入网络20接收天线15的输入信号、将其变换为数字形式和对其进行处理。网络20包括把输入视频信号下变频至适合于进一步处理的较低频段的射频(RF)调谐器和中频(IF)混频器以及放大级200。网络20还包括增益受控放大器205和分相网络207。该分相网络把接收视频信号分成正交I和Q分量。放大器205恰当地定标I和Q分量以便于被网络20内的模数变换器210进行数字化。放大器205的自动增益控制(AGC)信号由下述AGC误差检测器网络270提供。单元210的数字信号提供给解调器10的多路复用器215。
在卫星模式(DSS或DVB)中，多路复用器215在控制信号的控制下把来自网络20的数字化视频信号传送至旋转器225，旁路单元220内的“前馈均衡器(FFE)”。在有线模式中，多路复用器215在控制信号的控制下经由单元220的“前馈均衡器”把数字化信号传送至旋转器225(例如复乘法器)。“前馈均衡器”是自适应FIR型数字滤波器，它补偿诸如频率/相位不规则这样的传输信道扰动。
多路复用器215的输出数据被由单元225、220、230、30、35、40、265、260和255组成的恢复基带视频信息的载波恢复环路进行处理。单元215的数据是载波恢复环路旋转器225输入端处的复I和Q正交分量形式的符号序列。该符号序列是二进制数据序列，序列中的各个符号用指定的数字值来表示。众所周知，符号集可以在复平面内用称为信号群的一组点来表示。DSS和DVB卫星信号格式使用4个点的“正交移相键控(QPSK)”符号群，DVB有线信号格式使用64或256个点的“正交调幅(QAM)”符号群。载波恢复环路补偿由传输信道引入的载频的相位和频率抖动造成的符号点偏移和符号点旋转。这种补偿是通过利用复乘法器(旋转器225)从被恢复数据中获取误差信号、然后把该误差信号作用于环路输入数据补偿该相位和频率抖动来实现的。利用已知信号处理技术，对I和Q复信号分量执行载波恢复环路每一个部件的功能。
旋转器225的复乘法器功能把单元215的输出数据乘以“压控振荡器(VCO)”255的补偿分量，产生补偿数据作为输出。来自旋转器225的补偿数据经过多路复用器230传送给限幅器30和35。在卫星模式中，控制信号使该多路复用器230旁路单元220的判决反馈均衡器(DFE)。相反地，在有线模式中，控制信号使该多路复用器230把来自旋转器225的被补偿数据传送给单元220内的DFE。该DFE把来自旋转器225的该被补偿数据与来自多路复用器40的被选限幅器输出的被延迟、被定标形式相加。这种求和操作是公知的判决反馈均衡处理，减小了旋转器225的被补偿数据中的符号间干扰。在这种干扰不显著的那些应用中可以省略DFE。来自单元220的反馈均衡数据被返回给多路复用器230并被传送给限幅器30、35和译码器12的维特比单元50。
多路复用器230和215都可以是均衡器220的一部分，或者可以在需要固定的卫星、地面或有线解调配置的情况下被省略。此外，虽然单元220的FFE和DFE均衡器都被表示成为在解调器10的外部，但它们都可以与解调器10一道被包括在单个集成电路网络内。在这种情况下，通过利用控制信号编程正确的滤波系数就能够为特定的模式配置自适应FFE和DFE均衡器。
如表I所指出的，卫星输入信号格式是QPSK调制型的，有线输入信号格式是QAM型的。根据输入信号格式是卫星QPSK型还是有线QAM型，通过多路复用器40利用配置控制信号选择在系统中使用的具体限幅器。此外，如表I所指出的，在有线模式中，还为涉及到的具体QAM符号群配置QAM限幅器35。于是限幅器35就响应配置控制信号呈现64点或256点群的限幅器功能。
来自多路复用器230的被校正输出-它在卫星模式中是未被均衡的而在有线模式中是反馈均衡的-传送给限幅器30和35。限幅器30对来自多路复用器230的被校正输出进行处理，以便从“正交移相键控(QPSK)”调制信号中恢复数据。同样地，限幅器35从QAM信号中恢复数据。限幅器30和35把一系列判决阈值作用于多路复用器230的被校正输出，以便恢复原始解调器10输入数据的符号序列。于是在卫星模式中，译码器12的维特比检测单元50和60(图1)就从多路复用器230的被校正输出中恢复了接收机使用的数据。相反地，在有线模式中，接收机使用的被恢复数据由选定的限幅器(30或35)提供，由多路复用器40输出。多路复用器40的输出被单元45进行差分译码和传送给译码器12的多路复用器65(图1)。在有线模式中，多路复用器65(图1)通过选择单元45的差分译码输出供进一步处理用来对控制信号作出响应，并旁路图1中的维特比译码器单元50和60。差分编码/译码是公知技术，(在有线模式中)被用来克服与在被产生载波和被恢复符号群中的潜在相位模糊相关的问题。多路复用器40输出的被恢复数据在卫星和有线模式中都被解调器10的载波恢复环路、定时恢复网络、信号质量检测器和AGC功能使用。
继续参看图5，限幅器30、35的输入和多路复用器40输出的被恢复数据被载波恢复环路的相位误差检测器265、低通滤波器260和VCO 255进行处理，以便提供被旋转器225使用的I和Q反馈补偿信号分量。相位检测器265确定表示限幅器30和35的输入和来自多路复用器40的限幅器输出之间的相位和频率差的误差信号。该误差信号被单元260低通滤波并被VCO255(如所知道的那样)用来产生I和Q正交补偿分量，这两个分量被旋转器225进行处理，产生提供给多路复用器230的误差补偿信号。由此对施加给多路复用器230的信号补偿了与在传输期间引入的符号点偏移和符号点旋转相关的相位和频率误差。
限幅器30、35的输入和多路复用器40的被恢复数据输出信号还被AGC误差检测器270用来形成增益控制信号。该控制信号控制处理器20内的放大器205的增益，并保证处理器20的模数变换器的I和Q输入信号如为了正确地进行模数变换所需要的那样被恰当地定标。检测器270根据输入给限幅器30、35的信号的正交分量(Im，Qm)的平方和与来自多路复用器40的输出的正交分量(Is，Qs)的平方和之差计算误差。
图6表示在检测器270内的AGC误差计算功能的实现。来自多路复用器230的限幅器30、35的正交输入分量Im、Qm被乘法器300和305求平方，被加法器315求和。此外，多路复用器40输出的被恢复数据的正交分量Is、Qs被用来存取在存储器310的查阅表内的存储值。该存储值表代Is和Qs的平方值的和。存储器310的该存储值然后被减法器320从加法器315的输出中减去，以便产生最终的AGC误差。图6的检测器270使用的计算AGC误差由下式给出：
AGC误差＝(I2 m+Qm 2)-(I2 ss+Q2 ss)(I2 m+Qm 2)项从单元315获得，而(I2 ss+Q2 ss)项是利用Is和Qs作为输入指针而从查阅表310得的，它是(I2 s+Qs 2)的近似。该AGC误差的优点是相对于原点(0，0)的Im、Qm点和Is、Qs点之间的矢量距离之差的函数。还一个优点是与由Im、Qm和Is、Qs正交表示的矢量之间的幅度差无关。因为该AGC误差信号具有这些特性，所以它可以被低通滤波和被用来控制AGC放大器205的增益。
这一AGC误差计算在减轻计算复杂性方面优于实际误差。实际AGC误差由下式给出：
Figure A9619547000111
作为一种替代，可以用该实际误差函数或该实际误差函数的另一种改进形式来代替图6 AGC误差信号的实现。
计算的AGC误差信号在图5的检测器270内被低通滤波，以便产生控制放大器205增益的输出信号。该AGC误差信号还被提供给信号质量检测器单元275。
信号质量检测器275利用单元270提供的AGC误差信号估算解调器10的输入信号的信噪比(SNR)。单元270首先产生AGC误差信号的绝对值。然后，单元270将判决阈值作用于该结果，以便确定该AGC误差是否在被编程的数值范围内。这样就确定了相应于SNR值的估算值的AGC误差值的幅值。该SNR估算值通过图1中的接口100提供给微控制器105。微控制器105被编程来确定SNR值是否在预定范围之外。如果SNR值在预定范围之外，微控制器105就可以对于不同的输入信号格式重新配置包括全部可配置部件-解调器10、均衡器220和译码器12-的系统。这样一来，微控制器105就可以通过利用来自接口100的控制信号反复地重新配置解调器10和译码器12的功能来正确地解调和译码所提供的输入信号格式。可以把这种配置功能编程为初始化步骤的一部分来执行，或者可以根据例如从操作者可接触的开关输入给微控制器的输入信号编程这种配置功能。此外，信号质量检测器275还可以用其它方法来估算解调数据的误差或SNR。这些方法包括例如载波恢复环路内的前限幅器和后限幅器数据之间的均方误差计算。均方误差计算和其它误差估算方法在Lee和Messerschmidt所著的《数字通信》(美国麻萨诸塞州波士顿的Kluwer学术出版社1988年版)和其它文献中都有描述。
图5的解调器10使用的取样和同步时钟由包括滤波器235、符号定时恢复单元240和输出处理器250的部件产生。处理器20的模数变换器210的输出被可配置滤波器235进行带通滤波，以便补偿由“过量带宽因数(EBF)”所表示的“过量带宽(EB)”的变化。虽然本最佳实施例使用带通滤波器，但可以使用其它滤波特性、例如低通滤波器来进行EBF补偿。所得到的输出、限幅器30和35的输入信号以及多路复用器40的被选限幅器输出都被定时恢复单元240用来产生取样和同步时钟。这些被恢复时钟相应于发射机时钟，被用来定时解调器10、处理器20(特别是模数变换)和均衡器220的操作。
在产生所需的定时信息时，图5的定时部件利用模数变换器210的数字信号。虽然在被变换器210数字化之前的信号对于全部三种信号格式都呈现相同的升余弦波形，但表I中详细列出的“过量带宽因数(EBF)”的变化会改变这种波形。EBF是表示实际系统带宽超过为保证准确的信号恢复所需的最小带宽的程度的参考。EBF和升余弦波形都在上述参考文献《数字通信》中有描述。输入信号格式之间的EBF的变化会造成被恢复定时时钟的误差。为了补偿这种定时误差，模数变换器210的I和Q输出在单元240的定时和时钟产生之前被单元235进行滤波。滤波器235被微控制器105通过接口100进行编程来对变换器210的数字视频信号进行滤波，以便对于如表I所示的三种输入信号格式的每一种EBF值，实现正确的时钟和定时恢复。还可例如出于测试目的把滤波器235编程来通过信号而不进行任何滤波。
在单元240内，滤波器235的误差补偿数据既与输入给限幅器30、35的数据还与多路复用器40输出的被恢复数据作比较。在这种比较的基础上，单元240产生提供给符号定时输出处理器250的相位和定时误差信号。按照例如在F.M.Gardner的“取样接收机的BPSK/QPSK定时误差检测器”(IEEETransactions on Communication，1986年5月)中详述的公知原理执行信号比较和定时误差信号的产生。单元240的相位和定时误差信号被输出处理器250滤波和缓冲，以便提供控制信号给被包括在单元250内的压控晶体振荡器(VCXO)器件。虽然可以使用整体的VCXO，但在本最佳实施例中，VCXO是一单独的器件。输入给VCXO的控制信号控制其所输出的取样和同步时钟信号的频率和相位。该取样和同步时钟输出被模数变换器210和其它解调器部件使用。
在图1中，可配置译码器12提供译码DSS和DVB信号格式所需的功能。译码器12的主要功能包括收缩卷积维特比译码器50、60、符号至字节映射器70、解交错器网络75、80、85、90、95、里德-所罗门译码器110和解扰器115。这些单个功能都是公知的，在例如上述参考文献《数字通信》中都有描述。对于DSS和DVB模式，译码器12各个部件的操作特性如表II所示。
表II.DSS和DVB模式下译码器12的功能
    DSS    DVB卫星   DVB有线
数据收缩卷积码码率     2/36/7     1/22/33/45/67/8   不适用
维特比译码器     有     有     无
符号至字节映射器 每符号1→8比特 每符号1→8比特 每符号6→8(64-QAM)比特每符号8→8(256-QAM)比特
解交错器类型   Ramsey   Forney   Forney
解扰器     无     有     有
译码器12适应表II所列出的三种输入信号格式的码率、解交错器类型、符号至字节映射和解扰器需求方面的不同。通过如下所述地配置译码器12的功能来适应这些不同。
译码器级50和60构成能够译码表II所示各种码率的收缩卷积维特比译码器。单元50和60对被提供给单元50的输入端的单元25输出的被滤波数字视频信号进行处理、译码和纠错。这些单元提供了对随机传输差错的第一级纠正。在DSS卫星信号配置中可以选择两种可能的码率(2/3或6/7)中的一种。相反地，在DVB卫星信号配置中可以选择五种可能的码率(1/2，2/3，3/4，5/6，或7/8)中的一种。此处的术语“码率”指编码数据所包含的纠错额外开销。例如，1/2的码率指对于输入数据的每1个比特编码2个数据比特。同样地，7/8的码率指对于输入数据的每7个比特编码8个数据比特。通过从利用1/2的基本码率被编码的编码数据流中删除比特就实现了被发送数据流的可变码率。例如，为了获得2/3的码率，删除通过以1/2码率编码2个输入数据比特产生的4个比特中的1个比特，留下3个比特被发送。利用同样的原理可获得其它码率。
单元50包括用于同步视频信号输入数据流以便能够进行维特比译码和用于插入“占位”空白比特的装置。这是利用同步状态机来实现的，对于被接收的具体代码，利用来自接口100的控制信号配置该同步状态机。通过识别和分辨输入数据流内的比特位置和相位模糊性来实现同步。比特位置和相位模糊性利用接收、译码、再编码和将再编码数据与输入数据作比较的处理来识别。成功的同步用再编码数据和原始输入数据之间可接受的差错率来表示。对于这一处理，由输入信号中的相位和比特位置的模糊性造成的全部可能的状态都由同步状态机进行检测。如果没有实现同步，单元50就产生失锁指示。这一指示使解调器10的VCO 255(图5)把代码类型和依赖于配置的相移插入到输入数据流中去。重复这一同步过程，直到实现锁定为止。虽然这是最佳的同步方法，但还有采用不同操作序列的其它方法。
在如上所述地实现了数据流同步之后，把个数等于在发射机处理删除的比特的替代“占位”空白比特插入数据流。对于具体的代码类型和被接收数据流的码率，用在单元50内的可配置状态机来插入合适的“占位”空白比特。对于选定的码率，根据微控制器105通过接口100传送的控制信号，对单元50内的寄存器进行装载来配置单元50。根据被装载的寄存器信息配置“占位”比特插入状态机来插入正确个数的占位比特，以实现恰当的码率选择。同样地，还利用该信息恰当地配置单元50的维特比同步网络。在插入“占位”比特后，1/2的固定基本码率从单元50被输出。这意味着利用以固定的基本码率(1/2)进行操作的一个维特比译码器60就全部译码了表II所示的各种发送码率。在单元50内插入的“占位”比特在维特比译码器60内被识别。根据这种占位比特识别得到的信息使维特比译码算法能够正确地译码数据。最后的维特比译码器60的输出提供给多路复用器65。
在卫星输入信号配置中，多路复用器65响应来自接口100的控制信号把维特比译码器60的输出提供给符号至字节映射器70。映射器70把维特比译码器60的单个比特输出变换为8比特映射数据字节。另一方面，在有线信号输入配置中，多路复用器65根据控制信号的状态把单元45的差分译码输出提供给映射器70。此外，在有线输入信号配置中，映射器70的功能根据选择了64还是256个符号群的不同而不同。如果选择了64点QAM群，则对于64点群的每一个点，映射器70把6比特符号码变换为8比特映射数据字节。相反地，在256点QAM群的模式中，对于256点群的每一个点，映射器70把8比特符号码变换为8比特映射数据字节。
映射器70的映射数据输出提供给同步单元75和存储器95作进一步处理。该映射数据输出是交错数据。即在传输前已按预定顺序排列的数据。交错操作的目的是在时间上将数据扩散或分散在预定序列内，使得在传输期间的数据丢失不会造成相邻数据的丢失。代之以使任何数据丢失分散开去，因此更容易被遮盖或被纠正。同步单元75和存储器95与解交错器地址发生器80、85和多路复用器90一道构成把数据恢复为其原始序列的可配置解交错功能。在DSS模式中，使用Ramsey在“最佳交错器的实现”(IEEE Transactionson Information Theory，1970年5月IT-15卷)中所提出的解交错算法。相反地，在DVB模式中，使用Forney在“古典突发错误信道的纠突发错误码”(IEEE Transactions on Communications Technology，1971年10月COM-19卷)中所提出的算法。
同步网络75检测交错数据信号中的同步字，提供被同步至数据开头的输出信号。同步字本身没有被交错，但在时间上周期性地出现。为了使同步字检测成为可能，把标识同步字和预期数据包长度的信息装入单元75内的寄存器。这一信息由微控制器105利用控制信号通过接口100来提供。单元75的输出同步信号提供给地址发生器80和85，以便利用映射器70的交错数据同步单元80和85的地址信号。产生的地址信号然后通过多路复用器90提供给存储器95。
在DSS模式中，多路复用器90根据控制信号状态把发生器80的地址信号提供给存储器95。在DVB模式中，多路复用器90根据不同的控制信号状态把发生器85的地址信号提供给存储器95。在DSS模式中用发生器80来实现Ramsey解交错功能，而在DVB模式中用发生器85来实现Forney解交错功能。这些解交错功能用逻辑状态机来实现。发生器80和85产生通过多路复用器90传送给存储器95的一系列读和写地址和相关的存储器控制信号(例如读、写和输出允许)。发生器80、85产生的写地址序列确保映射器70的交错数据被按照输入交错数据被接收的顺序写入存储器95的存储单元。发生器80、85产生的读地址序列确保数据按照所希望的解交错顺序从存储器95中被读出。得到的存储器95的解交错输出数据提供给里德-所罗门译码器110。关于可配置解交错器功能的操作的附加背景信息参看J.S.Stewart的待审查美国专利申请第08/346,950号。
里德-所罗门译码器110在译码器12的所有模式下操作，对存储器95的解交错输出数据进行译码和纠错。里德-所罗门译码器110被内部寄存器进行配置，这些内部寄存器响应来自接口100的控制信号进行装入。装入这些寄存器的信息配置单元110，以译码在存储器95的解交错输出数据中的预期的特定包长的数据。该信息还可包括其它配置参数，例如数据中预期的奇偶校验字节的数目和类型，以及例如选择所采用的里德-所罗门译码器功能的类型的参数。
单元110的里德-所罗门译码数据输出提供给解扰器115和多路复用器120。在DSS模式中，多路复用器120根据控制信号状态把单元110的译码数据提供给输出处理器125。相反地，在如表II所示的有线和卫星DVB模式中，单元110的译码数据首先被解扰器115解扰。在这两种模式中，多路复用器120响应不同的控制信号状态，把单元115的解扰输出提供给输出处理器125。输出处理器125处理多路复用器120的输出数据，提供图1系统的“输出数据”。处理器125提供把该“输出数据”对接至其它视频接收机处理网络所需的功能。这些功能包括使输出数据与合适的逻辑电平一致和提供与输出数据信号相关的时钟信号来便于与其它视频接收机网络对接。最后，虽然MPEG兼容性在采用本发明的系统中不是必不可少的，但单元125的输出数据被MPEG兼容传送处理器130进行处理，以便提供在视频数据解压时使用的同步和误差指示信息。传送处理器130还在标题信息分析的基础上按照类型分离数据。处理器130输出的数据被MPEG解压器135进行解压，以便提供适合于被NTSC编码器140编码成为NTSC格式信号的视频数据。单元140的编码解压输出数据提供给包括显示设备(未示出)的显示处理电路。
在图2的实施例中，利用控制信号配置图1的解调器10和译码器12来处理DSS卫星信号格式。图2所示网络执行与以上参看图1描述的功能相同的功能。在该DSS模式中，解调器10的AGC环路(参看图5和6进行了讨论)使用来自多路复用器40的QPSK限幅器输出。得到的单元25的增益受控滤波数字视频信号输出然后被译码器12的单元50和60进行处理、维特比译码和纠错。在该DSS模式中，单元50可如上所述地按照2/3或6/7码率进行配置。得到的单元60的维特比译码输出通过多路复用器65传送给符号至字节映射器70。映射器70的输出被例如按照Ramsey解交错器功能进行配置的单元75、85、90和95进行解交错。存储器95的解交错输出被里德-所罗门译码器110译码并通过多路复用器120传送给输出处理器125。处理器125的译码解调输出如参看图1所描述那样被网络130、135和140进行处理。
在图3的实施例中，利用控制信号配置图1的解调器10和译码器12来处理DVB卫星信号格式。图3所示网络执行与以上参看图1描述的功能相同的功能。在该DVB卫星模式中，如在DSS模式中那样，解调器10的AGC环路使用来自多路复用器40的QPSK限幅器输出。得到的单元25的增益受控滤波数字化视频信号输出然后被译码器12的单元50和60进行处理、维特比译码和纠错。在该DVB模式中，与DSS模式不同，单元50可以按照5种不同的码率(1/2，2/3，3/4，5/6，和7/8)进行配置。得到的单元60的维特比译码输出通过多路复用器65传送给符号至字节映射器70。映射器70的输出被按照Forney解交错器功能进行配置的单元75、80、90和95进行解交错。存储器95的解交错输出被里德-所罗门译码器110译码、被单元115解扰、然后通过多路复用器120被传送给输出处理器125。处理器125的译码解调输出如参看图1所描述那样被网络130、135和140进行处理。
在图4的实施例中，利用控制信号配置图1的解调器10和译码器12来接收DVB有线信号格式。图4所示网络执行与以上参看图1描述的功能相同的功能。在该DVB有线模式中，解调器10的AGC环路使用来自多路复用器40的QAM限幅器输出。QAM限幅器根据解调器10的输入信号的不同按照64或256点符号群进行配置。在多路复用器40的输出端处被选定的限幅器配置恢复的最终的数据被单元45差分译码并被提供给译码器12的多路复用器65。单元45的译码输出通过多路复用器65传送给符号至字节映射器70。映射器70的输出被例如按照Forney解交错器功能进行配置的单元75、80、90和95进行解交错。存储器95的解交错输出被里德-所罗门译码器110译码、被单元115解扰并通过多路复用器120被传送给输出处理器125。处理器125的译码解调输出如参看图1所描述那样被网络130、135和140进行处理。
解调器10及译码器12功能和配置及选择这两种功能的装置都可以按多种方式来实现。例如，可以用可配置逻辑网络执行各种功能来代替用多路复用器选择这些功能。另一方面，可以用三态逻辑缓冲方案在单独的功能输出之间进行选择来代替用多路复用器进行选择。此外，通过应用本发明的原理，可以改变功能本身来提供对其它输入信号格式的译码和解调。

Claims (18)

1.在接收和自适应地处理被视频信息按照适合于卫星、地面或电缆传输的若干种不同调制格式中的一种进行调制的载波的系统中，一自适应解调器网络包括：
从所述受调载波中恢复定时数据的定时恢复网络(25)；和
响应所述定时数据恢复所述视频信息的自适应载波恢复网络(25)；以及
可选择限幅器网络(30，35，40)，被包括在所述载波恢复网络内，把一组判决阈值施加给由所述载波恢复网络提供的数据来恢复所述视频信息，所述该组判决阈值从多组判决阈值中进行选择。
2.如权利要求1所述的系统，还包括：
自动增益控制(AGC)网络(25；270)，提供作为在所述限幅器网络之前产生的信号和在所述限幅器网络之后产生的信号之差的函数的增益控制输出。
3.如权利要求1所述的系统，在该系统中：
所述定时恢复网络包括用来补偿所述受调载波的过量带宽变化的可配置滤波器。
4.如权利要求1所述的系统，在该系统中：
所述可选择限幅器网络施加适合于PAM、QPSK或QAM符号群的判决阈值。
5.如权利要求1所述的系统，在该系统中：
所述视频信息的调制格式使用包含多个符号点的符号群。
6.如权利要求1所述的系统，在该系统中：
所述载波恢复网络还包括用来补偿与传输信道相关的误差的可选择均衡器网络(220)，所述均衡器网络的配置按照所述受调载波的调制格式来选择。
7.如权利要求6所述的系统，在该系统中：
所述可选择均衡器网络包括前馈均衡器和判决反馈均衡器。
8.如权利要求1所述的系统，还包括：
差分译码由所述载波恢复网络产生的信号的可选择差分译码器(45)。
9.如权利要求1所述的系统，在该系统中：
所述载波恢复网络能够以不同的时钟速率进行操作。
10.如权利要求1所述的系统，还包括：
把在被恢复视频信息中出现的误差的估算值作为输出来提供的信号质量检测器(275)。
11.如权利要求10所述的系统，在该系统中：
根据所述误差估算值自动地配置所述自适应载波恢复网络来兼容所述视频调制载波的调制格式。
12.如权利要求10所述的系统，在该系统中：
所述误差估算值是被所述载波恢复网络处理的信号的正交分量的平方和的函数。
13.如权利要求10所述的系统，在该系统中：
所述误差估算值是第一和第二值之差的函数，其中：
所述第一值代表输入给所述限幅器网络的信号的正交分量的平方和，而
所述第二值代表所述限幅器网络的输出信号的正交分量的平方和。
14.在自适应地处理包含多种不同输入格式中的一种的数据的输入信号的接收机中，其中所述数据按照多种不同编码格式中的一种进行编码，一装置包括：
从作为接收输入信号格式的函数的所述输入信号中恢复定时信息的自适应定时恢复网络(25)；
响应所述定时信息恢复所述数据的自适应数据恢复网络(25)；
可选择限幅器网络(30，35，60)，被包括在所述数据恢复网络内，把一组判决阈值施加给由所述数据恢复网络提供的数据来恢复所述数据，所述该组判决阈值从多级判决阈值中进行选择；以及
有选择地译码所为接收数据编码格式的函数的所述被恢复数据来产生被恢复和译码输出数据的自适应译码器(12)。
15.如权利要求14所述的装置，在该装置中：
所述输入信号是被所述数据调制的载波，所述输入格式是调制格式，所述调制和编码格式适合于卫星、地面或电缆传输；以及
所述数据恢复网络是载波恢复网络。
16.如权利要求15或18所述的装置，还包括：
把在所述被恢复和译码输出数据中出现的误差的估算值作为输出来提供的信号质量检测器(275)。
17.权利要求16的装置，在该装置中：
根据所述误差估算值自动地配置所述自适应接收机来兼容所述接收载波调制格式。
18.自适应地处理被视频数据按照多种不同调制格式中的一种进行调制的载波的接收机，其中所述调制视频数据按照多种不同格式中的一种进行编码，该接收机包括：
从作为接收载波调制格式的函数的所述受调载波中恢复定时数据的自适应定时恢复网络(25)；
响应所述定时数据从所述受调载波中恢复调制数据的自适应载波恢复网络(25)；
可选择限幅器网络(30，35，40)，被包括在所述载波恢复网络内，把一组判决阈值施加给由所述载波恢复网络提供的数据来恢复所述调制数据，所述该组判决阈值从多组判决阈值中进行选择；
对所述被恢复调制数据进行维特比译码和提供作为接收数据编码格式的函数的维特比译码输出的自适应维特比译码器(50，60)；
解交错所述维特比译码输出和按照选自多种解交错功能的一解交错功能提供输出的自适应解交错器(80，85，90)；
响应所述解交错输出的输出自适应误差处理器(110)；以及
解扰所述误差处理器的输出的解扰器(115)。
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