CN1231027C - 根据dvb－t标准在8k模式下确定qam调制多载波信号内的剩余载波功率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是确定根据DVB-T标准在8K模式下经QAM调制的多载波信号下的剩余载波功率。上述信号具有一个在独立载波中间的中心载波，该中心载波有时是连续导频，有时是散射导频。确定剩余载波功率对中心载波的相邻载波的影响，并换算为中心载波。

Description

根据DVB-T标准在8K模式下确定QAM 调制多载波信号内的剩余载波功率的方法

本发明涉及一种确定根据DVB-T标准在8K模式下经QAM调制的多载波信号下的剩余载波功率的方法。

所谓DVB-T标准描述了一种多载波信号，它的含有有效数据的独立载波被QAM调制(正交幅度调制)(例如：QPSK(正交相移键控)调制、16-QAM调制或64-QAM调制)。所使用的用k来编号的独立载波的数量依赖于所使用的傅里叶变换的模式。例如，在2K模式中，k＝0至1704，而在8K模式中，k＝0至6816。将在固定时间范围内传输的所有独立载波总和称为码元，如图1所示。在此载波范围内，利用关于所使用的FFT模式的其它信息、QAM阶等对一些载波进行2PSK调制，并将这些载波称为TPS(传输参数信令)载波。

此外，还有大量未调制的独立载波(导频)，它们的振幅平均比上述载波类型的振幅高4/3倍，并且具有0°到180°的固定相位，如图2示出的星座图所示。根据PRBS(伪随机二进制序列)内的伪随机数确定相角。这些导频被称为连续导频，它们处于固定载波位置，并用于接收机内本振频率的粗调。

同样，利用增加振幅以及0°或180°的固定相位传输的就是所谓散射导频。并且如图1所示，它们非均匀地分布在载波范围内，并在该载波范围内从一个码元到下一个码元交换它们的位置。通过沿频率轴和时间轴内插这些散射导频，可以对载波位置k的信道进行估计，并且可以通过这些内插获得的信息来对受到干扰的DVB-T信号进行信道校正。利用一个或多个经QAM调制独立载波的星座图(constellation)，可以获得各种传输参数，利用这些传输参数，可以根据信道专用参数(例如：信噪比)和发送端产生的影响(例如：剩余载波或正交误差)对信号质量进行评估。

图3示出根据DVB-T标准运行的系统的发射机-接收机通路的基本结构。在数据处理步骤1，在频域内对将要发送的数字视频信号进行预备处理，然后利用傅里叶反变换(IFFT)换算到时域(计算机2)。在数/模变换器3进行数字化并在放大器4进行放大后，将这样产生的I分量和Q分量发送到正交混频器6，正交混频器6将它们以希望的输出频率合成为载波信号5的相互之间相移为90°的分量，然后，在加法器7将它们重新组合并发送。

反过来，在接收机内，在输入步骤10，在输入端，利用FFT，将接收的输入信号从时域反变换到频域，然后，通过在校正步骤11，利用散射导频进行内插，进行上述信道的校正，即在接收端，以这样的方式对接收的散射导频进行校正，以致它们总是以图2内的理想位置位于I/Q平面内。在后续信号估计装置12内进一步对接收的视频信号进行处理。

如图3所示的原理图所示，发射机端的直流分量U_I或U_Q通过加法器8引入，将产生扰动的剩余载波，具体地说，这样会使DVB-T信号中心载波的星座图移位，如图3所示(图3a是中心载波的理想星座图)。对于这种类型的多载波信号，中心载波位于频率0的基带内。在2K模式下，它位于k＝852，而在8K模式下，它位于k＝3408。在2K模式下，用有效数据对此中心载波进行调制，只有在有些时候，它才构成散射导频，因此通过参考它可以直接确定剩余载波功率，这是现有专利申请199 48 383.3的主题。在8K模式下，不对中心载波进行调制，并且有时构成连续导频或散射导频。因此参考它不能直接识别剩余载波。

因此，本发明的一个目的是提供一种即使对于8K模式下通过简单方法运行的DVB-T多载波信号仍可以通过参考中心载波来直接确定剩余载波功率的方法。

本发明提供了一种确定根据DVB-T标准在8K模式下经QAM调制的多载波信号下的剩余载波功率的方法，QAM调制多载波信号具有一个位于独立载波中间、有时是连续导频、有时是散射导频的中心载波，其中确定剩余载波功率对中心载波的相邻载波的影响，并根据该影响计算出中心载波的剩余载波功率。

通过估计剩余载波功率对邻近中心载波的载波的干扰，根据本发明，即使对于以8K模式QAM调制的、其中心载波本身保留未调制的DVB-T多载波信号，仍可以确定并显示中心载波的剩余载波功率。这样仅需要常规的测量接收机。

以下将参考原理图，利用典型实施例，更详细说明本发明。

在根据ETS300744规范的DVB-T标准中，在传输帧内的每三个载波位置上就有一个散射导频，如图1所示。位于其间的载波纯粹是有效数据载波。利用这些散射导频，根据图4所示的方法，可以对受到干扰的DVB-T信号进行校正。这样，也对位于其间的有效数据载波进行了校正。图4所示的校正系统包括校正支路和有效数据支路。在校正支路中，首先，对输入多载波信号的导频进行归一化处理，即每个独立接收的散射导频S_k被其理想位置I_k除。在未受干扰的信号中，所有散射导频的振幅为1，相角为0°。

在8K模式多载波信号中，中心载波位于k＝3408，如图1和图4所示。假定图4所示的输入信号仅被剩余载波V干扰，而未受到任何其它干扰，则进行信道校正之前的所有载波位于理想位置，并且只有位于k＝3408位置的中心载波被剩余载波干扰。利用图4所示校正支路的内插滤波器的后续信道校正，以在位于其间的载波的散射导频之间进行内插的公知方式，可以确定校正因数，利用此校正因数，可以在加法器级对有效数据支路中传输的载波进行校正。例如，通过校正。将相邻载波k＝3406乘以复数校正因数x₃₄₀₆，将载波k＝3407乘以复数校正因数x₃₄₀₇，将载波k＝3409乘以复数校正因数x₃₄₀₉等。这样可以相对于其中心转动或压缩相应星座图。然而，如果已知校正支路的内插算法，则通过确定相邻载波的复数校正因数x_k，可以得出中心载波的校正因数x₃₄₀₈，并且这样还可以确定剩余载波功率V(振幅)。因此，仅需要利用与校正支路内的内插滤波器具有相同特性的附加内插滤波器15，如图4所示，就可以从校正载波中确定中心载波的相邻载波的校正因数x_k(先前在校正支路内确定的)，并通过进行内插，计算中心载波的校正因数x₃₄₀₈。例如，根据直接相邻有效数据载波3407的重新获得的校正因数x₃₄₀₇，并利用公知的、与图2所示校正支路使用的内插算法相同的内插算法，计算机16可以确定中心载波的复数校正因数x₃₄₀₈，并可以由此计算移动中心载波的剩余载波V，如图5所示的原理图所示。

假定多载波信号只被剩余载波干扰，在信道校正之前，对接收中心载波应用下式：

S₃₄₀₈＝I₃₄₀₈+V

其中S₃₄₀₈＝中心载波接收信号，I₃₄₀₈＝作为散射导频的中心载波的理想位置，V＝通过剩余载波的移位。

此外，还应用下式：

I₃₄₀₈＝S₃₄₀₈/x₃₄₀₈

x₃₄₀₈为通过信道校正确定的校正因数。

由此，下式给出复数剩余载波：

V＝I+Q＝I₃₄₀₈(x₃₄₀₈-1)

其中I₃₄₀₈为中心载波已知的预定理想位置。

在8K模式下确定剩余载波的另一种可能是在进行如图2所示的信道校正之前估计散射导频。在这种情况下，假定信道内的干扰对中心载波和与其直接相邻的散射导频具有同样效果。通过确定一个与中心载波相邻散射导频的振幅，利用求差，可以得到剩余载波，与中心载波(k＝3408)直接相邻的散射导频的位置为3405或3411，如图1所示。如果假定信号再次仅被剩余载波干扰，则意味着它不会对散射导频(例如，k＝3405)产生干扰，而是仅对中心载波3408产生干扰。由此，通过求差，可以得到剩余载波。

V＝S₃₄₀₈-S₃₄₀₅

将根据相邻散射导频3405表示的剩余载波V定义为：

V＝S₃₄₀₈-1

S₃₄₀₅ S₃₄₀₅

在这种情况下，应该注意独立散射导频的不同相角。当与中心载波直接相邻的两个散射导频3405和3411的相角为180°，也就是说，与中心载波具有相同相角，则紧接着的两个散射导频3402和3414的相角为0°。对此必须在上述公式中利用符号±1相应作出考虑。

Claims (4)

1.一种确定根据DVB-T标准在8K模式下经QAM调制的多载波信号下的剩余载波功率的方法，QAM调制多载波信号具有一个位于独立载波中间、有时是连续导频、有时是散射导频的中心载波，其特征在于：

确定剩余载波功率对中心载波的相邻载波的影响，并根据该影响计算出中心载波的剩余载波功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中利用内插算法并通过估计多载波信号的散射导频，对独立载波确定校正因数，利用该校正因数能够对多载波信号的所有载波进行信道校正，

其特征在于，

根据信道校正过的多载波信号，重新获得与中心载波直接或间接相邻的至少一个有效数据载波的校正因数，通过内插，由此确定中心载波的校正因数，然后由此计算剩余载波功率。

3.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于

根据中心载波的预定理想位置及其所属的校正因数，计算剩余载波功率。

4.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于

即使在对多载波信号进行信道校正之前，仍可以得到中心载波以及与中心载波相邻的散射导频的功率，并由此通过求差确定中心载波的剩余载波功率。

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