CN1252989C - 接收多媒体电视广播的移动终端 - Google Patents

Abstract

接收多媒体电视广播的移动终端属于电视广播和无线多媒体通信的交叉技术领域。其特征在于，它含有：多频段宽带天线；与分路器互连的通信单元；与分路器输出端相连的广播接收单元；以及通过总线与通信单元、广播接收单元、影像撷取存储单元、存储器、WLAN接口、I/O接口互连的控制器；所述广播接收单元依次由射频前端、滤波器、模/数转换器、OFDM-MC全数字接收机、媒体解码器和缓冲存储器串连而成。该移动终端把多媒体广播接收与通信链路相结合，实现了移动环境下的多媒体广播业务。它具有可移动显示、接收、存储、预置、转发几十个频道的多媒体节目、体积小、可在广播节目覆盖区域之间进行无缝切换的优点。

Description

接收多媒体电视广播的移动终端

技术领域：

本发明提供了一种接收多媒体电视广播的移动终端(MBT，Mobile BroadcastingTerminal)的实现，属于电视广播和无线多媒体通信技术的交叉领域，特别涉及在移动环境中终端同时满足用户移动通信和收看多媒体广播需求的技术方法。

背景技术：

当前消费者对于多媒体业务的需求日益增长。然而，终端功能的不理想成为多媒体应用的瓶颈。现有的针对移动网络的终端功能比较单一，只能够处理少量的多媒体业务，比如短信，图片等，远远满足不了用户对于大量多媒体业务的需求；电视虽然能够提供大量的多媒体业务，但不能满足用户在移动中对于多媒体业务的需求。

随着多媒体通信接收技术的不断发展，已有一些产品制造商设计并制造出视频手机，它可以在一定程度上弥补以上两种终端的不足。目前，有两种实现视频手机的方法：一种是基于蜂窝移动通信系统(如，通用分组无线业务GPRS)来接收多媒体业务，另一种是基于欧洲数字电视广播标准DVB-H来接收数字电视广播的视频手机。

基于GPRS的视频手机可以观看通过现有蜂窝移动通信网络传送的可视服务内容，包括图片，文本和互动内容。然而，该方案的问题在于：

(1)容量受限：GPRS的射频资源有限而昂贵，视频所占用的大量系统资源将影响原有的电话通信业务。

(2)实际传输速度低：需要捆绑全部时隙才能达到理论上的最高传输速度172.2Kbps。事实上不可能将所有时隙分配给同一用户。

(3)传输延迟不确定：GPRS采用分组传输，可能造成潜在的传输延迟。很难保障多媒体业务的服务质量要求。

另一种视频手机的实现方法是：基于欧洲的陆地数字电视广播(DVB-T)发展起来的，针对移动终端的多媒体广播传输标准DVB-H终端。DVB-H标准可以使手机等便携移动终端接收面向家用高清晰数字电视机的DVB-T信号。并通过一个“协作平台”(CooperatePlatform)，选择使用数字地面电视网络(DVB-T)或者移动网络如通用移动通信系统(UMTS)接收基于IP数据广播的多媒体内容。但是DVB-H终端存在的问题是：

(1)为了保持和DVB-T的兼容性，DVB-H转播DVB-T的电视节目，要和DVB-T一起进行配置，其终端使用部分DVB-T接收电路，应用范围受到限制。

(2)DVB-H终端实际上需要综合DVB-T移动通信和两种网络下的视频手机的功能，手机结构变得复杂，成本增加。

更为重要的是，当前世界上存在多套不兼容的数字电视广播标准，中国正在推出自己的数字电视广播标准，DVB-H无法提供一种通用的服务。

基于以上的背景，针对中国电视广播和通信网络的发展情况，我们提出了一种经济、高效、面向移动终端的多媒体电视广播系统。本发明主要针对该多媒体电视广播系统，设计了与之相配套的接收多媒体电视广播的新型移动终端——MBT(Mobile Broadcasting Terminal)。MBT的通信单元与现有蜂窝移动通信系统的手机相同，不需要进行结构改变。MBT的广播接收单元利用上述多媒体电视广播系统的正交频分复用-多频道(OFDM-MC，OrthogonalFrequency Division Multiplexing-Multi-Channel)机制，进行全数字电视广播的接收。移动用户在上述系统提供的几十个专门的频道中，选择收看自己喜爱的电视节目。

发明内容：

本发明提供了一种接收多媒体电视广播的移动终端(MBT)。该移动终端采用OFDM-MC全数字接收机来接收宽带数据流。通信功能是利用现有的蜂窝网络大小区通信链路(如GSM，IS-95，第三代移动通信系统等)或无线局域网络实现。MBT将多媒体广播接收与通信链路综合在一起提供移动环境中的交互性。

从用户的角度看，本发明的特点是：天线组件仅包含一根多频段宽带天线，终端体积小；电视节目预告是将若干个频道同时显示在终端显示屏上，用户可以方便地点击放大自己喜爱的那个频道的节目；用户可以将精彩片断存储在该移动终端上，也可以预置频道接收存储感兴趣的节目，还可以将存储下来的节目通过该终端转发给他人；该移动终端可以在广播节点覆盖区域之间进行无缝切换。

本发明的思路是：

(1)MBT至少采用了一种多频段宽带天线，它可以同时接收移动通信和多媒体广播两个频段内的信号，缩小了终端体积；

(2)MBT至少采用了全频道接收和条件处理的OFDM-MC体制广播接收单元。

在OFDM-MC体制下，公共控制频道和数据频道是分开的。默认频道为公共控制频道。公共控制频道除传送有关控制信息外，还重复发送节目预告信息。全频道接收是指MBT的OFDM-MC解调单元将带宽范围内的所有子载波全部解调。而条件处理则是指MBT在默认状态下仅对公共控制频道进行译码和媒体处理，在用户选择频道状态下仅对用户选择的数据频道进行译码和媒体处理。该方案使广播接收单元的设计变得十分简单，并能有效地降低便携式终端接收机的功耗。

(3)MBT的广播接收单元至少采用OFDM-MC全数字接收机实现多媒体电视广播信号的全数字化接收。

MBT广播接收单元至少应包括：射频前端、抗混叠滤波器、宽带模/数转换器、OFDM-MC全数字接收机、媒体解码器、缓冲存储器。参见附图5。抗混叠滤波器的输入是射频前端输出的模拟基带信号，其输出连接在宽带模/数转换器的输入端。宽带模/数转换器输出数字基带信号到OFDM-MC全数字接收机的数据输入端。OFDM-MC全数字接收机是完成多媒体电视广播信号基带接收处理的单元，输出发射端提供的控制信息和数据信息。控制信息输出到控制器，数据信息输出到媒体解码器。上述OFDM-MC全数字接收机的控制信息输入端还连接在控制器的输出上。媒体解码器的媒体流输出到缓冲存储器缓存，控制器控制读取缓冲存储器内容并通过I/O接口输出到终端的液晶显示屏和耳机。

OFDM-MC全数字接收机至少应包括：帧同步器、载波同步器、串并转换器、快速傅立叶变换(FFT)器、信道估计器、补偿器、频道选择器、并串转换器、同步跟踪器、解映射器、信道解码器、解复用器、控制寄存器。参见附图7。其中，帧同步器、载波同步器、串并转换器、快速傅立叶变换器、补偿器、频道选择器、并串转换器、同步跟踪器、解映射器、信道解码器、解复用器依次串连，信道估计器是一个进行信道估计的运算器，其输入是上述快速傅立叶变换器输出的信道频率响应值，其输出连接到补偿器的另一输入端。补偿器是一个计算复数乘法和移位运算的运算器。频道选择器、同步跟踪器、解映射器、信道解码器都分别有一个来自控制寄存器的输入，输入的是来自控制寄存器的控制字。控制寄存器的输入来自MBT的控制器。

OFDM-MC全数字接收机的处理流程与模拟部分真正分离，从而满足系统在提高集成度、软件化、以及智能化解调等方面要求，极大的降低了系统的实现复杂度。

(4)MBT的广播接收单元至少采用条件激活方式工作，以此有效节省功耗。

第一种情况下，MBT可应用户请求激活。即在用户想要接收广播时，启动广播接收单元工作，即广播接收单元有一个来自控制器的使能输入端，在无用户请求时，广播接收单元处于休眠状态。第二种情况下，如有必要，公共控制频道中携带的控制信息激活MBT广播接收单元的媒体解码器，以便传送重要或时间性数据给用户。

(5)MBT至少还包括一个影像撷取存储单元。该单元的特征包括：

·将媒体解码器的输入码流直接存储在终端的闪存(Flash)中；

·具有预约存储功能，在预约时间，自动将上述码流存储在Flash中；

·通过通用接口输出到计算机，或由通信单元通过蜂窝移动通信网络将上述码流直接发送给他人。

本发明的特征在于：

1.它含有：

至少一根多频段宽带天线，它的输入信号是空中到达的通信信号和多媒体电视广播信号，它的输出是下述分路器输入的通信发射信号；

至少一个分路器，它包含蜂窝频段预选滤波器和广播频段预选滤波器两个不同的预选滤波器，它们的输入端与上述多频段宽带天线相连；其中蜂窝频段预选滤波器还与通信单元的接收支路滤波器和发射支路滤波器相连；广播频段预选滤波器还与广播接收单元滤波器相连；通信单元的接收支路滤波器和发射支路滤波器，以及广播接收单元滤波器是中心频率各不相同的带通滤波器；

至少一个通信单元，它与现有蜂窝移动通信中使用的手机通信单元相同，它的接收支路的通信信号输入端、发射支路的发射信号输出端分别和上述分路器中蜂窝频段预选滤波器的输出端、发射信号接收端相连；接收支路的音频、数据输出端、发射支路的控制信号输入端分别与下述控制器的相应端相连；

至少一个广播接收单元，它的使能端与控制器的相应输出端相连；它含有依次串接的射频前端电路、抗混叠滤波器、宽带模/数转换器、OFDM-MC即正交频分复用多频道全数字接收机、媒体解码器和缓冲存储器；所述射频前端电路的输入端与上述分路器中广播频段预选滤波器的输出端相连；OFDM-MC全数字接收机含有：依次单个串接的帧同步器、载波同步器、串并转换器、FFT电路、补偿器、频道选择器、并串转换器、同步跟踪器、解映射器、信道解码器、解复用器；以及信道估计器和控制寄存器；其中，帧同步器、载波同步器、串并转换器、FFT电路、补偿器、并串转换器、同步跟踪器、解映射器、解复用器与现有OFDM系统中相应的电路相同；所述的帧同步器的输入端与上述宽带模/数转换器的数字基带信号输出端相连；所述的解复用器的数据信息输出端、控制信息输出端分别与上述媒体解码器的输入端、下述控制器的输入端相连；所述的频道选择器是一个多选多的选择器，它的数据输入端与上述补偿器的FFT全部子载波输出端相连，它的控制信号输入端与下述控制器的跳频图案信号输出端相连，它在不同OFDM信号时间的对应的子载波输出端与上述并串转换器的输入端相连；所述的信道解码器是一个低密度奇偶校验码(LDPC)译码器，或者是由一个维特比(Viterbi)解码器和一个里德所罗门(RS)译码器依次串接而成的；其中，低密度奇偶校验码译码器或维特比解码器的输入端与解映射器的原始数据比特流输出端相连，而维特比解码器的另一个输入端与下述控制寄存器的卷积码的码率输出端相连，低密度奇偶校验码译码器或里德所罗门译码器的输出端与上述解复用器的输入端相连；所述的信道估计器，它是一个计算信道频率响应的运算器，它的输入端与上述FFT电路的进行FFT运算后得到的信道估计值输出端相连，它的输出端与上述补偿器的信道频率响应估计值输入端相连；所述的控制寄存器，它的输入端与下述控制器的控制信息输出端相连，它的控制寄存信号输出端分别与上述频道选择器、同步跟踪器、解映射器、信道解码器的相应输入端相连；

至少一个控制器，即MBT控制器，也称移动广播终端控制器，它的控制信息输入/输出端通过总线分别与上述通信单元，广播接收单元中的OFDM-MC全数字接收机、缓冲存储器，影像撷取存储单元，存储器，WLAN即无线局域网接口，I/O接口的各个相应输入/输出端相连；

至少一个影像撷取存储单元，它是控制器的一个外部设备，与上述控制器互连。

2.本发明所述的接收多媒体电视广播的移动终端，其特征还在于：所述的媒体解码器是活动图像专家组-2即MPEG-2信源解码器或采用差错隐藏算法的媒体解码器中的任何一种解码然，其使能端与控制器的相应输出端相连。

3.所述的接收多媒体电视广播的移动终端，其特征在于：所述的抗混叠滤波器是一个带宽为8MHz的低通滤波器。

本发明所述的接收多媒体广播的移动终端(MBT)实现灵活，其广播接收单元与通信单元完全独立，具有不改变和影响现有移动通信功能的优点。所述广播接收单元是在一个单片的30万门现场可编程逻辑阵列(FPGA)中实现；所述控制器是手机中的通用控制器，其可行性很强。附图11和附图12分别给出了本发明的OFDM-MC全数字接收机误码率性能的实验仿真数据和基于LDPC信道解码器的MPEG-2多媒体信源解码性能的实验仿真数据。结果表明，本发明所述的接收多媒体广播的移动终端(MBT)适合于在移动中接收多媒体电视广播，在复杂度增加不大的条件下同时满足用户移动通信和收看多媒体广播的需求。

附图说明：

图1MBT的结构框图。

图2分路器结构框图。

图3MBT实现流程图。

图4影像撷取存储单元实现流程。

图5广播接收单元结构示意图。

图6广播接收单元信号流程图。

图7OFDM-MC全数字接收机结构示意图。

图8OFDM-MC全数字接收机操作流程图。

图9频道选择器的结构示意图。

图10信道解码器结构示意图。

图11OFDM-MC全数字接收机误码率性能。

图12基于LDPC信道解码器的MPEG-2多媒体信源解码性能。

具体实施方式：

实施例以移动通信信号和多媒体电视广播信号为接收信号，详述其特点和实现方式。

本发明所涉及单元电路可以用专用或通用的数字芯片实现。其中，广播接收单元中的OFDM-MC全数字接收机是在单片现场可编程逻辑阵列(FPGA)上用硬件描述语言的程序代码实现，控制器采用Intel公司的Xscale系列芯片如PXA26x或PXA27x通过软件程序实现。媒体解码器采用商用MPEG-2解码芯片如东芝公司TC81201F芯片实现。影像撷取存储单元可采用一个4兆字节的电可擦除存储器(Flash)在软件程序控制下实现。

本发明所述的接收多媒体电视广播的新型移动终端(MBT，Mobile Broadcasting Terminal)的基本结构，参见附图1，该基本结构中含有：

一根多频段宽带天线，它的作用是将空中的通信信号和多媒体电视广播信号接收下来；它还将通过分路器输出的通信发射信号发射到空中；

一个分路器，其作用是将上述天线接收的通信信号和多媒体电视广播信号经过不同频带的预选滤波器进行分路。一个具体的分路器实施例参见附图2。它包含两个预选滤波器，分别是蜂窝频段预选滤波器和广播频段预选滤波器，它们将来自移动通信系统与多媒体电视广播系统的两个不同频段的信号分开。蜂窝频段预选滤波器与通信单元的接收支路滤波器和发射支路滤波器相连，广播频段预选滤波器与广播接收单元滤波器相连。通信单元的接收支路滤波器和发射支路滤波器，以及广播接收单元滤波器是中心频率各不相同的带通滤波器。

一个通信单元，它是针对蜂窝移动通信系统设计。它的接收支路解调和处理来自上述分路器输出的通信信号，处理后的音频、数据输出信号提供给控制器；它的发射支路完成音频、数据等数字处理，调制到射频，输出发射信号。本发明所述的通信单元与现有蜂窝移动通信系统中使用的手机通信结构原理相同。

一个广播接收单元，它是针对OFDM-MC多媒体电视广播系统而设计，作用是解调和处理来自上述分路器的多媒体电视广播信号，它的信号输入端是上述分路器输出的多媒体电视广播信号，处理后的多媒体码流数据输出信号通过总线方式连接到控制器，另一方面，该广播接收单元的控制参数输入来自控制器；

一个控制器，它是MBT的控制中心。它通过总线方式分别与上述通信单元，广播接收单元，WLAN接口，存储器，影像撷取存储单元以及I/O接口相连；

一个影像撷取存储单元，它通过总线方式与上述的控制器相连；

一个WLAN接口，提供无线局域网络的接入；

存储器，包括控制器工作必须的程序存储器和数据存储器，它通过总线方式与上述的控制器相连；

输入/输出(I/O)接口，连接上述控制器和I/O外部设备。

各种I/O设备，包括如：键盘，液晶显示器，耳机、话筒和SIM卡接口等，它们分别与上述的I/O接口相连。

本发明所述的WLAN接口，存储器，I/O接口和各种I/O设备与现有手机中的WLAN接口，存储器，I/O接口和各种I/O设备相同。

根据上述MBT的结构描述，本发明所述的MBT的实现流程包括以下步骤(参见附图3)：

1)通过多频段宽带天线接收通信信号和多媒体电视广播信号。

2)在分路器中通过预选滤波器进行分路。

3)通信功能的实现与现有蜂窝移动通信系统中手机功能的实现原理相同，多媒体电视广播信号的接收对MBT的通信功能不产生影响。

4)广播接收单元MBT开机时处于休眠状态，来自控制器使能输入端的控制信息启动广播接收单元。

5)广播接收单元启动后，根据控制器提供的默认控制字，对上述多媒体电视广播信号进行接收；

6)从上述多媒体电视广播信号中提取的控制信息输出给控制器，控制器根据上述控制信息和来自用户的信息向广播接收单元输出新的控制字；

7)广播接收单元根据上述控制字接收随后的数据信息(包括节目预告数据信息或用户频道数据信息)；输出信源解码后的视频和音频码流；

8)在控制器控制下，上述视频和音频码流输出到液晶显示屏和耳机。

除上述实现流程外，本发明所述的影像撷取存储单元实现流程(参见附图4)包括：

1)控制器接收来自键盘(或触摸笔)请求录像的信息；

2)控制器启动影像撷取程序，将广播接收单元媒体解码器输入之前的压缩码流直接搬移到影像撷取存储单元的电可擦除存储器(Flash)中；

3)控制器接收来自键盘(或触摸笔)请求回放的信息；

4)控制器启动影像回放程序，将存储在上述影像撷取存储单元的电可擦除存储器(Flash)中的压缩码流输出到广播接收单元媒体解码器；

5)上述广播接收单元媒体解码器进行信源解码，输出解码后的视频和音频码流；

6)在控制器控制下，上述视频和音频码流输出到液晶显示屏和耳机。

7)控制器接收来自键盘(或触摸笔)请求转发的信息；

8)控制器启动影像转发程序，将存储在上述影像撷取存储单元的电可擦除存储器(Flash)中的压缩码流通过上述通信单元进行发送。

本发明的重要特征在于它至少包含了一个针对OFDM-MC多媒体广播信号接收的广播接收单元。该单元的基本框图参见附图5。它的具体结构包括：

一个来自控制器的单元使能输入端；

一个射频前端，它的作用是将上述多媒体电视广播信号进行射频解调，恢复原模拟基带广播信号。它将上述模拟基带广播信号输出到下述抗混叠滤波器；

一个抗混叠滤波器，它是一个宽带的低通滤波器，它输出滤波后的模拟基带广播信号；

一个宽带模/数(A/D)转换器，进行模拟信号的数字转换，它输出转换后的数字基带广播信号；

一个OFDM-MC全数字接收机，它是一个对上述数字基带广播信号进行基带处理的单元，完成对上述数字基带广播信号的OFDM-MC解调和信道解码，它的数据输入端与上述宽带模/数转换器输出相连，它的控制输入端与控制器相连；它还有两个输出端，分别输出信道解码后控制信息和数据信息。其中控制信息输出端连接到控制器输入，数据信息输出端连接到下述媒体解码器的输入端；

一个媒体解码器，它是对上述OFDM-MC全数字接收机输出的数据信息或控制器输出的数据信息进行信源解码的单元。它可以采用现有商用媒体解码电路实现。其控制输入端与控制器相连。它解码后的视频、音频输出码流连接到下述缓冲存储器的数据输入端；

一个缓冲存储器，它是对上述媒体解码器的视频、音频输出码流进行缓存的存储器，它可以通过双端口的先入先出(FIFO)存储器实现，也可采用其他方式实现。在控制器一侧，它的数据输出端以总线方式连接在控制器上。

根据上述广播接收单元的结构描述，本发明所述的广播接收单元的实现流程(参见附图6)包括以下步骤：

1)控制器接收来自键盘(或触摸笔)请求广播的信息；

2)控制器通过广播接收单元使能端启动广播接收单元；

3)广播接收单元的射频前端对上述多媒体电视广播信号进行射频解调，恢复原模拟基带广播信号；

4)抗混叠滤波器对上述模拟基带广播信号进行滤波；

5)模/数转换器对滤波后的模拟基带信号进行采样，得到数字基带广播信号；

6)根据预先存储在控制器中的默认控制字，OFDM-MC全数字接收机对上述数字基带广播信号的公共控制频道进行解映射和信道解码；获得上述公共控制频道中携带的控制信息和数据信息；其中，上述默认控制字包括：公共控制频道的默认跳频图案、公共控制频道的默认映射方式、同步跟踪参数、公共控制频道的默认编码方式。

7)OFDM-MC全数字接收机输出的上述控制信息输出给控制器；上述数据信息(节目预告信息)输出给媒体解码器；

8)媒体解码器对上述数据信息(节目预告信息)进行信源解码，信源解码后的视频和音频码流输出到缓冲存储器进行缓存；

9)在控制器控制下，缓冲存储器中的视频和音频码流输出到液晶显示屏和耳机。

10)控制器接收来自键盘(或触摸笔)请求某个频道的信息；

11)控制器根据上述用户请求频道的信息，以及从来自OFDM-MC全数字接收机提供的上述控制信息，向OFDM-MC全数字接收机的控制寄存器写入新控制字，包括：公共控制频道和用户所选频道的跳频图案、公共控制频道和用户所选频道的映射方式、公共控制频道和用户所选频道的同步跟踪参数、公共控制频道和用户所选频道的编码方式；

12)根据控制器提供的新控制字，OFDM-MC全数字接收机对上述数字基带广播信号的公共控制频道和用户所选频道进行解映射和信道解码；获得公共控制频道和用户所选频道携带的控制信息和数据信息；

13)OFDM-MC全数字接收机输出的上述控制信息输出给控制器；上述数据信息(用户数据信息)输出给媒体解码器；

14)媒体解码器对上述数据信息(用户数据信息)进行信源解码，信源解码后的视频和音频码流输出到缓冲存储器进行缓存；

15)在控制器控制下，缓冲存储器中的视频和音频码流输出到液晶显示屏和耳机。

本发明的重要特征还在于它的广播接收单元至少包含了一个针对OFDM-MC多媒体广播信号接收的OFDM-MC全数字接收机。OFDM-MC全数字接收机的基本框图参见附图7，在FPGA中实现。它含有：

一个帧同步器，它的输入是模/数转换器输出的数字基带广播信号；它是一个根据发射的广播信号帧中的同步训练序列获得帧的起始位置的运算器；

一个载波同步器，它的输入端与上述帧同步器的输出端相连；它是一个根据发射的广播信号帧中的同步训练序列获得射频调制和解调载波频率偏差的运算器；

一个串并转换器，它的输入端与上述载波同步器的串行输出端相连；将输入的串行数据流分块，去除循环前缀后并行输出给FFT的并行输入端；

一个快速傅里叶变换器，即FFT，它的输入端与上述串并转换器的数据输出端相连；

一个信道估计器，它的输入是上述快速傅立叶变换器对发射的广播信号帧中的信道估计序列进行FFT运算得到的值；它是一个计算信道频率响应的运算器；

一个补偿器，它的一个输入端是上述FFT输出的子载波数据符号，第二个输入端是上述信道估计器的信道频率响应估计值；它是一个将两个输入端数据进行复数相乘和移位运算的运算器；

一个频道选择器，它的并行数据输入端与上述补偿器的并行输出端相连，它的控制输入端与控制寄存器输出相连，输入控制寄存器提供的跳频图案；

一个并串转换器，它的输入端与上述频道选择器的输出端相连；它的作用是将频道选择器选择出的子载波上的数据符号串行输出；

一个同步跟踪器，它有两个输入端，数据输入端与上述并串转换器的输出端相连，控制输入端是控制寄存器提供的同步跟踪环路的环路参数；

一个解映射器，它有两个输入端，其数据输入端是上述同步跟踪器调整后的子载波数据符号，控制输入端是控制寄存器输出控制寄存器提供的映射方式；

一个信道解码器，它有两个输入端，数据输入端是上述解映射器输出的解映射后恢复的数据比特流，控制输入端是控制寄存器输出的控制寄存器提供的编码方式；

一个解复用器，它的输入端与上述信道解码器的输出端相连，它有两个输出，分别为数据信息和控制信息，数据信息输出到媒体解码器，控制信息输出到控制器；

一个控制寄存器，它的输入是MBT控制器提供的控制信息，包括跳频图案，同步跟踪参数，映射方式以及编码方式。它的控制输出分别连接在频道选择器、同步跟踪器、解映射器、信道解码器的控制输入端。

根据上述OFDM-MC全数字接收机的结构描述，所述的OFDM-MC全数字接收机的实现流程包括以下步骤(参见附图8)：

1)利用本地同步训练序列与接收的同步训练序列的相关性，从基带信号中捕获OFDM帧的帧同步位置；

2)利用本地同步训练序列与接收的同步训练序列的相关性，从接收的同步训练序列中获得与发射端射频载波频率的差值，并进行相位补偿；

3)从捕获的OFDM帧的帧同步位置开始，将载波同步后的串行基带信号进行串并转换，去除循环前缀；

4)对并行信号数据进行快速傅里叶变换；

5)计算接收信道估计序列的快速傅里叶变换；

6)信道估计器利用上述计算结果计算信道频率响应的估计值；

7)补偿器利用信道频率响应的估计值对快速傅里叶变换器输出的子载波符号进行调整；

8)根据控制寄存器提供的跳频图案，选择对应频道的子载波；

9)将选择出的子载波上的数据符号进行并串转换；

10)根据控制寄存器提供的同步跟踪参数进行同步跟踪；

11)根据控制寄存器提供的映射方式对子载波数据符号进行星座点的解映射和判决，恢复原始数据比特流；

12)根据控制寄存器提供的解码方式进行信道解码；

13)解复用，将数据信息和控制信息分开输出。

本发明所述的帧同步器，载波同步器，串并转换器，FFT，信道估计器，补偿器，并串转换器，同步跟踪器，解映射器以及解复用器可以采用现有的OFDM系统的帧同步器，载波同步器，串并转换器，FFT，信道估计器，补偿器，并串转换器，同步跟踪器，解映射器以及解复用器；也可另行设计。

本发明所述的频道选择器(参见附图9)包括一个多选多的选择器，它的数据输入是补偿器输出的FFT全部子载波，本实施例中N＝2048，它的控制输入端是控制寄存器提供的跳频图案。多选多的选择器根据跳频图案在不同OFDM符号时间输出对应的子载波。附图9给出了在某个时间，多选多的选择器输出第6，11，246个子载波的例子。

下面参考附图10描述本发明所述的信道解码器的一个实施例，它含有：

一个维特比(Viterbi)解码器，它有两个输入端，其中一个输入端为上述解映射器输出的原始数据比特流，另一个输入为控制寄存器提供的卷积码的码率；

一个里德所罗门(RS)解码器，它的输入端与上述的Viterbi解码器的输出端级联。

附图11给出了在采用上述信道解码器的OFDM-MC全数字接收机的误码率性能曲线。其实验数据是在800MHz中心频率的移动通信信道下获得的，信道模型采用了与3GPP(第三代移动通信系统标准化组织)推荐采用的6径的瑞利衰落模型。接收端采用判决反馈同步跟踪环的程序对多普勒频移进行补偿。通过对多普勒频移的补偿，采用QPSK映射的OFDM-MC移动多媒体系统在所有频道均投入使用时，能够支持的移动速度为80公里/小时，其接收所需信噪比为5.SdB@BER＝10^-6；在移动速度50公里/小时，只有一半频道投入使用时，其接收所需信噪比小于4dB@BER＝10^-6。采用16QAM映射的OFDM-MC移动多媒体系统信噪比损失较QPSK映射大，如果接收端对多普勒频移采用判决反馈同步跟踪环的程序进行补偿，系统能支持40公里/小时的移动速度。移动终端还可以利用其它同步算法抵消多普勒频移的影响。

信道解码器的另一个实施例是采用低密度奇偶校验码(LDPC)解码。由于多媒体信息对于误码和延时都是很敏感的，在OFDM调制的纠错编码单元采用LDPC编码是一种有效的方案。由于本发明涉及的OFDM-MC多媒体广播系统将LDPC编码作为一种可选编码方案，故在接收端的译码可采用LDPC解码，译码采用并行解码方案，解码延时很小，非常适合数据量很大的多媒体广播。

本发明所述的媒体解码器可采用现有的MPEG-2信源解码器来实现。

本发明所述的媒体解码器的另一个实施例是采用差错隐藏算法的媒体解码器。在移动终端的视频解码器中，采用差错隐藏算法可以有效降低因无线信道衰落造成的误码扩散的长度，并对丢失的数据进行估计，提高解码后图像的主观质量。

附图12给出了采用上述LDPC信道解码器的MPEG-2信源解码的峰值信噪比(PSNR)性能，该性能反映了视频的客观质量。结果表明，采用LDPC信道解码器可以在信噪比为1.2dB的情况下获得接近理想信道情况下的峰值信噪比性能。采用联合解码算法，其PSNR性能得到进一步提高。

Claims (3)

1.接收多媒体电视广播的移动终端，其特征在于，它含有：

至少一根多频段宽带天线，它的输入信号是空中到达的通信信号和多媒体电视广播信号，它的输出是下述分路器输入的通信发射信号；

至少一个分路器，它包含蜂窝频段预选滤波器和广播频段预选滤波器两个不同的预选滤波器，它们的输入端与上述多频段宽带天线相连；其中蜂窝频段预选滤波器还与通信单元的接收支路滤波器和发射支路滤波器相连；广播频段预选滤波器还与广播接收单元滤波器相连；通信单元的接收支路滤波器和发射支路滤波器，以及广播接收单元滤波器是中心频率各不相同的带通滤波器；

至少一个通信单元，它与现有蜂窝移动通信中使用的手机通信单元相同，它的接收支路的通信信号输入端、发射支路的发射信号输出端分别和上述分路器中蜂窝频段预选滤波器的输出端、发射信号接收端相连；接收支路的音频、数据输出端、发射支路的控制信号输入端分别与下述控制器的相应端相连；

至少一个广播接收单元，它的使能端与控制器的相应输出端相连；它含有依次串接的射频前端电路、抗混叠滤波器、宽带模/数转换器、OFDM-MC即正交频分复用多频道全数字接收机、媒体解码器和缓冲存储器；所述射频前端电路的输入端与上述分路器中广播频段预选滤波器的输出端相连；OFDM-MC全数字接收机含有：依次单个串接的帧同步器、载波同步器、串并转换器、FFT电路、补偿器、频道选择器、并串转换器、同步跟踪器、解映射器、信道解码器、解复用器；以及信道估计器和控制寄存器；其中，帧同步器、载波同步器、串并转换器、FFT电路、补偿器、并串转换器、同步跟踪器、解映射器、解复用器与现有OFDM系统中相应的电路相同；所述的帧同步器的输入端与上述宽带模/数转换器的数字基带信号输出端相连；所述的解复用器的数据信息输出端、控制信息输出端分别与上述媒体解码器的输入端、下述控制器的输入端相连；所述的频道选择器是一个多选多的选择器，它的数据输入端与上述补偿器的FFT全部子载波输出端相连，它的控制信号输入端与下述控制器的跳频图案信号输出端相连，它在不同OFDM信号时间的对应的子载波输出端与上述并串转换器的输入端相连；所述的信道解码器是一个低密度奇偶校验码译码器，或者是由一个维特比解码器和一个里德所罗门译码器依次串接而成的；其中，低密度奇偶校验码译码器或维特比解码器的输入端与解映射器的原始数据比特流输出端相连，而维特比解码器的另一个输入端与下述控制寄存器的卷积码的码率输出端相连，低密度奇偶校验码译码器或里德所罗门译码器的输出端与上述解复用器的输入端相连；所述的信道估计器，它是一个计算信道频率响应的运算器，它的输入端与上述FFT电路的进行FFT运算后得到的信道估计值输出端相连，它的输出端与上述补偿器的信道频率响应估计值输入端相连；所述的控制寄存器，它的输入端与下述控制器的控制信息输出端相连，它的控制寄存信号输出端分别与上述频道选择器、同步跟踪器、解映射器、信道解码器的相应输入端相连；

至少一个控制器，即MBT控制器，也称移动广播终端控制器，它的控制信息输入/输出端通过总线分别与上述通信单元、广播接收单元中的OFDM-MC全数字接收机、缓冲存储器、影像撷取存储单元、存储器、WLAN即无线局域网接口、I/O接口的各个相应输入/输出端相连；

至少一个影像撷取存储单元，它是控制器的一个外部设备，与上述控制器互连。

2.根据权利要求1所述的接收多媒体电视广播的移动终端，其特征在于：所述的媒体解码器是活动图像专家组-2即MPEG-2信源解码器或采用差错隐藏算法的媒体解码器中的任何一种解码器，其使能端与控制器的相应输出端相连。

3.根据权利要求1所述的接收多媒体电视广播的移动终端，其特征在于：所述的抗混叠滤波器是一个带宽为8MHz的低通滤波器。

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