CN1299452C - 零码元位置检测方法,零码元位置检测设备和接收机 - Google Patents

Abstract

零码元位置检测方法、设备和接收机，迅速与准确地从包含在任何广播信号接收环境的广播信号中检测零码元。接收并调谐DAB信号，而且I/Q解调此信号。利用I/Q解调获得的信号I与Q分别由I分量延迟电路与Q分量延迟电路延迟有效码元周期，以分别形成延迟信号Id与延迟信号Qd。获得延迟信号Id与Qd和未进行延迟的信号I与Q间的相关性。用峰值判决电路确定相关性的峰值。用电平模式判决电路检测峰值的电平模式。

Description

零码元位置检测方法，零码 元位置检测设备和接收机

技术领域

本发明一般涉及用于例如从诸如DAB(数字音频广播)信号的信号中检测零码元的零码元位置检测方法与零码元位置检测设备并涉及用于接收包括零码元的这样的信号的接收机。

背景技术

欧洲已开始提供称为DAB的欧洲标准(Eureka 147)的数字音频广播业务。DAB发送通过多路复用多个广播节目的音频数据、不同的控制信息与附加信息形成的广播信号(或总体信号)。在这种情况下，音频数据利用国际标准MPEG音频方案高效地进行编码(数据压缩)，以便例如利用纠错卷积编码进行传输线路编码。

编码的音频数据与信息的比特流在发送之前利用OFDM(正交频分多路复用)进行交错与调制。

此DAB广播信号具有图5所示的帧结构。即，每帧包括同步信道、FIC(快速信息信道)和MSC(主业务信道)。

如图5所示，具有二个同步码元。零码元(即，同步码元之一)表示每帧的开始位置。在此零码元中，利用多个载波插入TII(发射机识别信息)。然而，此零码元没有作为数据发射的信息。在此零码元后面的同步码元提供用于获得接收机中的频率偏移和时间偏移的同步信息。

在FIC(块1-块3)中具有三个码元，用于发送不同的广播相关的信息块，如果将描述的模式1的DAB信号用作示例的话。例如，这些FIC块传送大量多路复用的广播节目、诸如广播站名(总体标号)与节目名(节目的标号)的标号以及表示广播节目类型的信息。

MSC具有图5所示的多个多路复用的广播节目的数据字段(发送码元)。即，在DAB信号上多路复用的多个音频数据块是MSC数据字段。每个MSC数据字段包括保护频带(或保护间隔)和有效码元，如图5所示。

使每个保护频带周期的信息等于每个有效码元的周期的一部分，例如，在如图5所示的每个有效码元的末尾利用周期DK表示的一个周期的信息。与其他的调制方案相比，此保护频带显著提高在诸如城市与山区的高无线电反射环境中类似汽车的移动车辆上DAB信号的接收质量。即，只要第一与最后反射波之间的时间差没有超过保护频带周期，就不会出现码元间干扰并且不需要波形均衡。

DAB接收机使用上述的FIC包括的广播节目识别的信息和有关多路复用的信息，以便从利用多个广播节目多路复用的DAB信号中提取与再生用户指定的广播节目，允许用户收听高声音质量的音频广播。

为了接收上述DAB信号来调谐到所需的广播节目，必须识别每个DAB信号帧的开头，以便准确地提取同步码元后面的信息。因此，在接收机中执行零码元检测。

即，利用模拟信号处理来检测零码元位置。即，在接收和包络检测DAB信号时，包络波形的电平在零码元部分中变低。因此，通过将包络波形与基准电压进行比较，能生成零码元检测信号。图6A表示接收的DAB信号的波形，其中低电平部分表示零码元部分。

作为图6A所示的DAB信号(接收的信号)与基准信号之间比较的结果，形成零码元检测信号，其中此信号在零码元的周期期间变低而在其他部分中变高，如图6B所示。

然而，如果基准信号设置不合适或如果在诸如衰落的不想要的现象出现的移动车辆上接收DAB信号，接收的信号受干扰，导致DAB信号的不良接收或使零码元检测信号出现在它不应出现的位置上。

例如，当诸如汽车的移动车辆正在高速行驶并在此移动车辆上接收DAB信号时，接收信号的包络变宽和变窄，如图7A所示。即，接收信号的包络在其他部分中变得比零码元周期窄。

如果出现这种情况，零码元检测信号变低，表示在除了它应出现的位置之外的其他位置上也检测到零码元，从而引起零码元错误检测，从而使迅速与正确的零码元检测失败。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供零码元位置检测方法、基于此方法的零码元位置检测设备和用于接收包括零码元的广播信号的接收机，这些方法、设备与接收机在使用包括零码元的广播信号时在任何情况下都能进行迅速与正确的零码元检测。

在实施本发明并根据其一方面，提供用于接收信号并从接收的信号中检测零码元位置的一种零码元位置检测方法，在此信号中单元发送帧至少具有在此单元发送帧的开头上的零码元和在此零码元之后的多个发送码元，这多个发送码元之中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在此保护频带周期中的信息与包括在此有效码元的末尾中的信息相等，并使此零码元的周期长度不同于这多个发送码元之中每一个码元的周期长度，此方法包括以下步骤：计算此接收信号与通过将此接收信号延迟该有效码元的周期长度而获得的信号之间的相关值；和根据计算相关值超过预定电平的周期变化检测零码元位置。

根据此零码元位置检测方法，接收以时分方式利用零码元与一个或多个发送码元多路复用的信号。计算接收信号与通过将此接收信号延迟一个有效码元周期而获得的信号之间的相关值。由于零码元周期的长度不同于发送码元周期的长度，所以计算高于某一电平的相关值的周期甚至在单元发送部分(或帧)内也变化，根据此变化检测零码元位置。

因此，根据计算高于某一电平的相关值的周期的变化检测零码元位置。这允许快速与准确地检测零码元位置而不受例如由于衰落引起的接收信号的接收电平的变化的影响，总是保证快速与准确的零码元位置检测。

在实施本发明并根据其另一方面，提供一种用于接收信号并从接收的信号中检测零码元位置的零码元位置检测方法，在所述信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述方法包括以下步骤：

计算所述接收信号与通过将所述接收信号延迟所述有效码元的周期长度而获得的信号之间的相关值；和

根据所述相关值的峰值的出现模式检测所述零码元位置。

因此，根据相关值出现模式检测零码元位置。这允许快速与准确的零码元位置的检测而不受例如由于衰落引起的接收信号的接收电平的变化的影响，总是保证快速与准确的零码元位置检测。

在实施本发明并根据其又一方面，提供一种零码元位置检测方法，其中根据移动平均值达到峰值的时间间隔检测零码元位置。

根据此零码元位置检测方法，使保护频带周期的信息等于在此保护频带后面的有效码元的末尾上的部分(末尾部分)信息，此部分(周期)具有与保护频带周期相同的长度。

因此，对于接收信号与通过将此接收信号延迟此有效码元周期而获得的信号之间的相关值，计算等于保护频带周期的一个周期的移动平均值。结果，相关值的移动平均值在每个发送码元的末尾(即，在发送码元之间的边界)上达到峰值。

在发送码元连续的周期中，移动平均值的峰值-峰值的周期精确地匹配发送码元周期，但是在零码元周期中，峰值电平变低。因此，峰值变化周期与峰值出现模式规则地改变，比较便于零码元检测。

因而，将相关值的移动平均值的峰值用作相关值并根据此峰值周期的变化或根据此峰值出现模式能迅速和精确地检测接收信号中的零码元位置。

在实施本发明并根据其又另一方面，提供用于接收信号并从此接收信号中检测零码元位置的一种零码元位置检测方法，在此信号中单元发送帧至少具有在此单元发送帧的开头上的零码元和在此零码元之后的多个发送码元，这多个发送码元之中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在此保护频带周期中的信息与包括在此有效码元的末尾中的信息相等，并使此零码元的周期长度不同于这多个发送码元之中每一个码元的周期长度，此方法包括以下步骤：计算此接收信号与通过将此接收信号延迟有效码元的周期长度而获得的信号之间的相关值；为此相关值计算等于此保护频带周期的一个周期移动平均值；和根据此移动平均值达到峰值的出现模式与此移动平均值达到峰值的时间间隔来检测零码元位置。

根据此零码元位置检测方法，使保护频带周期的信息等于在此保护频带之后的有效码元的末尾上的部分(末尾部分)的信息，此部分(周期)具有与此保护频带周期相同的长度。

根据本发明的另一个方面，一种用于接收信号并从接收的信号中检测零码元位置的零码元位置检测设备，在所述信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述设备包括：

延迟电路，用于将所述接收信号延迟所述有效码元的周期长度；

相关值计算电路，用于计算所述接收信号与所述延迟电路延迟的信号之间的相关值；和

零码元检测电路，用于从所述相关值计算电路中接收所述相关值，检测超过预定电平的相关值，并根据检测到超过所述预定电平的相关值的周期的变化检测所述零码元位置。

根据本发明的再一个方面，一种用于接收信号并从接收的信号中检测零码元位置的零码元位置检测设备，在所述信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述设备包括：

延迟电路，用于将所述接收信号延迟所述有效码元的周期长度；

相关值计算电路，用于计算所述接收信号与所述延迟电路延迟的信号之间的相关值；和

零码元检测电路，用于根据所述相关值计算电路提供的所述相关值的峰值的出现模式检测所述零码元位置。

根据本发明的还有一个方面，一种用于接收信号并从接收的信号中检测零码元位置的零码元位置检测设备，在所述信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述设备包括：

延迟电路，用于将所述接收信号延迟所述有效码元的周期长度；

相关值计算电路，用于计算所述接收信号与所述延迟电路延迟的信号之间的相关值；

移动平均值计算电路，用于从所述相关值计算值中接收所述相关值并为所述相关值计算等于所述保护频带的所述周期的周期的移动平均值；

峰值检测电路，用于检测所述移动平均值计算电路计算的所述移动平均值的峰值；和

零码元检测电路，用于根据所述峰值检测电路检测的所述峰值的出现模式和所述峰值检测电路检测的峰值之间的时间间隔检测所述零码元位置。

根据本发明的再一个方面，一种用于接收发送信号的接收机，在所述发送信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述接收机包括：

接收与调谐电路；

解调电路，用于解调所述接收与调谐电路接收与调谐的发送信号；

延迟电路，用于将所述解调电路提供的所述发送信号延迟所述有效码元的周期长度；

相关值计算电路，用于计算所述接收信号与所述延迟电路延迟的信号之间的相关值；

零码元检测电路，用于从所述相关值计算电路中接收所述相关值，检测超过预定电平的相关值，并根据检测到超过所述预定电平的所述相关值的周期的变化检测所述零码元位置；和

调节电路，用于利用所述零码元检测电路检测的所述零码元位置调节所述接收与调谐电路中的所述接收信号。

根据本发明的再一个方面，一种用于接收发送信号的接收机，在所述发送信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述接收机包括：

接收与调谐电路；

解调电路，用于解调所述接收与调谐电路接收与调谐的发送信号；

延迟电路，用于将所述解调电路提供的所述发送信号延迟所述有效码元的周期长度；

相关值计算电路，用于计算所述接收信号与所述延迟电路延迟的信号之间的相关值；

零码元检测电路，用于根据所述相关值计算电路提供的所述相关值的峰值的出现模式检测所述零码元位置；和

调节电路，利用所述零码元检测电路检测的所述零码元位置来调节所述接收与调谐电路中的所述接收信号。

根据本发明的还有一个方面，一种用于接收发送信号的接收机，在所述发送信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述接收机包括：

接收与调谐电路；

解调电路，用于解调所述接收与调谐电路接收与调谐的发送信号；

延迟电路，用于将所述解调电路提供的所述发送信号延迟所述有效码元的周期长度；

相关值计算电路，用于计算所述接收信号与所述延迟电路延迟的信号之间的相关值；

移动平均值计算电路，用于从所述相关值计算电路中接收所述相关值，并为所述相关值计算等于所述保护频带的所述周期的一个周期的移动平均值；

峰值检测电路，用于检测所述移动平均值计算电路计算的所述移动平均值的峰值；

零码元检测电路，用于根据所述峰值检测电路提供的所述移动平均值的所述峰值的出现模式和所述移动平均值的峰值之间的时间间隔检测所述零码元位置；和

调节电路，利用所述零码元检测电路检测的所述零码元位置来调节所述接收与调谐电路中的所述接收信号。

因此，对于接收信号与通过将此接收信号延迟一个有效码元周期而获得的信号之间的相关值，计算等于此保护频带周期的一个周期的移动平均值。结果，此相关值的移动平均值在每个发送码元的末尾(即，在发送码元之间的边界)上达到峰值。

在发送码元连续的周期中，移动平均值的峰值-峰值周期精确地匹配发送码元周期，但是在零码元周期中，峰值电平变低。因此，首先，根据移动平均峰值的出现模式检测零码元的接收。然后，获得峰值-峰值时间间隔。确定此时间间隔是否包括零码元周期，从而精确地检测接收信号中的零码元位置。

接收信号之间的相关值的移动平均峰值的使用允许零码元位置的检测而不受接收信号的接收电平的影响。并且，峰值-峰值时间间隔的使用允许零码元位置的精确检测而不包含错误检测。

附图说明

参考结合附图所作的描述将明白本发明的这些与其他目的，其中：

图1是表示实现为本发明的一个优选实施例的接收机的方框图；

图2是表示图1所示的接收机的AFC的方框图；

图3A与图3B是表示在图2所示的AFC中执行的获得相关值的移动平均值的方法的图；

图4是描述零码元检测处理的流程图；

图5是表示DAB信号的帧结构的图；

图6A与图6B是表示用于从DAB信号中检测零码元位置的模拟处理的图；和

图7A与图7B是表示从DAB信号中零码元位置检测的模拟处理中的问题的图。

具体实施方式

将利用优选实施例根据零码元位置检测方法、零码元位置检测设备和基于这些方法与设备的接收机结合附图进一步描述本发明。将利用接收与调谐基于欧洲标准(Eareka147)的数字音频广播的示例进行优选实施例的以下描述(此广播在下面称为DAB)。

DAB具有几种模式。在下面将进行描述的实施例中，例如使用模式1的DAB信号。模式1用于单个频率网络。在此模式中，单元发送部分(或一帧)的长度Tf为96ms，码元长度Ts为1ms，而保护频带长度Tg为246μs。

图1是表示上述优选实施例的DAB接收机的方框图。如此图所示，此实施的接收机包括：天线1、前端部分(接收与谐调部分)2、A/D转换器3、I/Q解调器4、自动频率控制器(下面称为AFC)5、快速傅立叶变换部分(下面称为FFT)6、维特比(Viterbi)解码器7、MPEG解码器8、D/A转换器9、输出端10、基于DSP(数字信号处理器)的控制器11、D/A转换器12和压控晶体振荡器(下面称为VCXO)13。

在天线1上接收的DAB信号提供给前端部分2。前端部分2包括调谐器和中频转换器。根据控制器11控制的VCXO13所提供的振荡频率，前端部分2接收并调谐到DAB信号，将调谐的广播信号转换为中频信号，并提供给A/D转换器3。

A/D转换器3将模拟中频信号转换为数字信号并将其提供给I/Q解调器4。从此数字中频信号中，I/Q解调器4解调基带信号的I分量与Q分量的信号并将这些信号提供给AFC5与FFT6。

应用根据本发明的零码元位置检测方法与设备的AFC5迅速与正确地检测包括在接收与调谐的DAB信号中的零码元的位置并将利用此处理获得的数据提供给控制器11。下面将具体描述此处理。

FFT6 OFDM解调从I/Q解调器4中提供的I分量与Q分量信号。将解调的信号中的同步码元(或TFPR码元)提供给控制器11，将OFDM解调的FIC信息与MSC信息提供给维特比解码器7。

控制器11根据利用AFC5的零码元检测处理获得的数据和来自FFT6的同步码元频率分析的结果获得接收与调谐的DAB信号的频率偏移。所获得的频率偏移利用D/A转换器12转换为模拟信号，将此模拟信号提供给VCXO 13。

因此，VCXO13的振荡频率进行调整以便校正前端部分2所接收与调谐的DAB信号的频率偏移并提供给A/D转换器3。此频率偏移校正处理作为初始操作来执行。在此接收机中，执行此处理，以便接收DAB信号或改变调谐的DAB信号。

然后，其频率偏移进行校正的DAB信号通过I/D解调器4与FFT5提供给维特比解码器7。维特比解码器7对所提供的DAB信号执行维特比解码处理来恢复原始的DAB信号。所恢复的DAB信号中的FIC部分的数据提供给控制器11。

根据此接收机的用户所给定的选择命令的选择控制信号从控制器11提供给维特比解码器7。从在DAB信号上多路复用的多个广播节目中，提取此选择控制信号所指定的广播节目的音频信号以便提供给MPEG解码器8。

MPEG解码器8解压缩此MPEG压缩的音频数据并将解压缩的音频数据提供给D/A转换器9。D/A转换器9将解压缩的音频数据转换为模拟信号，此模拟信号通过输出端10输出。随后将此音频信号例如提供给扬声器以便作为用户指定的广播节目进行播放。

在实施的接收机中，不利用接收信号的包络波形执行接收与调谐的数据信号的零码元位置的检测。反而，通过在AFC 5中计算接收与调谐的DAB信号和通过将此DAB信号延迟一个有效码元周期而获得的信号之间的相关值来检测零码元位置。

图2是表示上述AFC 5的结构的方框图。如所示的，AFC 5包括I分量延迟电路51、Q分量延迟电路52、相关电路53、移动平均值电路54、绝对值电路55、峰值判决电路56、峰值时间检测电路57、码元计数器58、本地时间计数器59、峰值临时保持电路60、峰值时间临时保持电路61、电平模式判决电路62、时间间隔判决电路63和零判决电路64。

如上所述，基带信号的I分量与Q分量信号从I/Q解调器4提供给AFC 5。将I分量信号I与Q分量信号Q提供给相关电路53。同时，将I分量信号I提供给I分量延迟电路51并将Q分量信号Q提供给Q分量延迟电路52。

I分量延迟电路51将提供的I分量信号I延迟一个有效码元周期并将得到的延迟信号Id提供给相关电路53。同样，Q分量延迟电路52将提供的Q分量信号Q延迟一个有效码元周期并将得到的延迟信号Qd提供给相关电路53。

相关电路53使I分量信号I、Q分量信号Q与它们的延迟信号Id和Qd相关。即，相关电路53从下面等式(1)与(2)中获得I分量信号I的相关值Ir和Q分量信号Q的相关值Qr：

相关值Ir＝I×Id+Q×Qd...(1)

相关值Qr＝Q×Id-I×Qd...(2)

将相关电路53所计算的相关值(复数矢量)提供给移动平均值电路54。对于相关值Ir与Qr，移动平均值电路54计算等于保护频带周期的一个周期的移动平均值Ia与Qa并将计算的Ia与Qa提供给绝对值电路55。

获得相关值Ir与Qr的移动平均值，以便在DAB信号的发送码元之间的边界中产生峰值。图3A与3B表示相关值Ir与Qr的移动平均值在发送码元的边界中达到峰值的操作。

如结合图5所述的，在DAB信号的每个发送码元中，保护频带周期信息是和具有与每个有效码元的末尾上的保护频带的周期相同长度的周期DK的信息相同的。因此，如图3A所示，通过获得DAB信号与通过将此DAB信号延迟一个有效码元周期而得到的信号之间的相关性来获得在每个有效码元的末尾上的周期DK的信息与保护频带周期信息之间的相关值。

由于保护频带周期信息是与每个有效码元的周期DK的信息相同，所以在获得具有与保护频带周期相同长度的周期的DAB信号与通过将此DAB信号延迟一个有效码元周期而得到的信号之间的相关值的移动平均值时，在位置P1、P2、P3等此相关值的移动平均值在发送码元的末尾(或在发送码元之间的边界)上最大。

即，在发送码元之间的边界中，相关值的保护频带的移动平均值最大；于是在一行中发送码元连续的周期中，此相关值的移动平均值每1ms(这是发送码元周期的长度)达到峰值。

如果DAB信号与通过将此DAB信号延迟一个码元周期而得到的信号之间的相关值和在零码元附近在零码元与有效码元之间的相关值、零码元与零码元之间的相关值以及块1与零码元之间的相关值如图3B所示，则由于没有要作为如上所述的数据发送的发送信息，所以获得的相关值中的相关性的电平低。

结果，在一行中发送码元连续的周期中，相关值的移动平均值在每个码元周期(每1ms)达到峰值，而移动平均值的峰值电平在零码元部分中是非常低的。因此，如图3B所示，正好在一个零码元之前的相关值的移动平均高电平峰值出现位置Pe与下一个高电平峰值出现位置Ps之间的周期是通过相加零码元周期与块1周期而获得的周期。这表示相关值移动平均值的高电平峰值的出现周期不同于发送码元以行连续的周期。

在DAB信号的情况下，除零码元之外的码元周期具有相同的长度，但零码元周期的长度比这些其他码元大约大几十μs。

在本实施例中，也从移动平均值(复数矢量)的绝对值中得到移动平均峰值，以便检测峰值的出现周期，如下所述的，从而检测零码元位置。即，利用矢量相位差信息来检测零码元位置。

即，为了检测相关值Ia与Qa的移动平均值的峰值，绝对值电路55执行计算，绝对值S＝Ia²+Qa²，得到移动平均值Ia的平方与移动平均值Qa的平方之和。根据所得到的和，此电路计算移动平均值(复数矢量)的绝对值S并将所得到的绝对值S提供给峰值判决电路56。

峰值判决电路56比较上次提供的绝对值S与这次提供的绝对值S并将较大的值保持在峰值判决电路56中。例如在比较以前提供的绝对值S与新近提供的绝对值S之前，此峰值判决电路56也可以比较绝对值电路55提供的绝对值S与预置门限，从而将小于此门限的绝对值S认为无峰值。

在已提供绝对值S时，峰值判决电路56通知其峰值时间检测电路57。一旦接收到此通知，峰值时间检测电路57从本地时间计数器59中检测表示绝对值S的出现点的时间信息(计数值)并保持所检测的计数值。

响应从码元计数器58中提供的定时信号，峰值临时保持电路60锁存保持在峰值判决电路56中的绝对值S(峰值)。同样，响应从码元计数器58中提供的定时信号，峰值时间临时保持电路61锁存保持在峰值时间检测电路57中的时间信息(峰值)。

码元计数器58每一个DAB信号的码元周期生成定时信号的一个时钟。例如本地时间计数器59以大约1.5μs的时钟执行计数处理，完成DAB信号的一个帧中的一个循环。

因此，如上所述，本实施例的接收机接收模式1的DAB信号，于是码元计数器58生成码元单位时间的时钟信号并且本地时间计数器59例如以1.5μs的时钟信号执行计数处理，以便在96ms内完成一个循环。

因而，峰值临时保持电路50锁存在发送码元之间的边界上最大的相关值的移动平均值的峰值，而峰值时间临时保持电路61锁存表示由峰值临时保持电路60所锁存的峰值的出现时间的峰值时间。

然后，峰值临时保持留电路60将从峰值判决电路56提供的峰值提供给电平模式判决电路62。峰值时间临时保持电路61将从峰值时间检测电路57提供的峰值时间提供给时间间隔判决电路63。

应注意：响应码元计数器58提供的定时信号，峰值临时保持电路60与峰值时间临时保持电路61分别锁存峰值与峰值时间，将锁存的信息分别提供给电平模式判决电路62与时间间隔判决电路63，并随后在接收到码元计数器58提供的下一个定时信号时清除此峰值与峰值时间。

电平模式判决电路62适用于保持n(n为2或大于2的整数)个峰值。时间间隔判决电路63能保持与电平模式判决电路62中保持的n个峰值对应的n个峰值时间。在本实施例中，电平模式判决电路62能保持3个峰值。时间间隔判决电路63能保持3个峰值时间。

电平模式判决电路62根据保持在其中保持的3个峰值的电平模式确定是否接收到零码元。即，如结合图3A与3B所述的，在一行中发送码元连续的周期期间，相关值的移动平均值的峰值处于高电平并且此峰值在每个发送码元周期都出现。但是，在长于发送码元周期的零码元周期中，相关值的移动平均值的峰值处于低电平。在这种情况下，高电平的相邻峰值之间的间隔更宽。

因此，如果电平模式判决电路62中捕获的3个峰值中至少一个峰值处于低电平，则确定包括零码元周期。如果由于低电平峰值的存在而确定零码元的存在，则时间间隔判决电路63获得峰值之间的时间间隔。

然后，时间间隔判决电路63确定包括零码元的峰值之间的时间间隔的长度是否与包括模式1中的DAB信号的零码元的情况下的长度匹配。结果，时间间隔判决电路63能确定包括零码元的发现的间隔是否真的包括零码元。

将表示从电平模式判决电路62与时间间隔判决电路63提供的判决结果的信息提供给零判决电路64。然后，如所述的，如果时间间隔判决电路64检测到零码元，则零判决电路64根据电平模式判决电路62所提供的每个码元周期的峰值、此峰值的提供时间或从时间间隔判决电路63提供的峰值时间获得此帧的最后末尾的本地时间，零判决电路64在此帧的最后末尾将获得的本地时间提供给本地时间计数器59。

从零判决电路64接收本地时间，本地时间计数器59复位当前计数值并在接收与调谐的DAB信号的每帧的零码元的开头从“0”开始计数。零判决电路64适用于在零码元的开头给本实施例的控制器11提供零码元检测信号。

因此，本实施例的AFC 5起着零码元位置检测设备的作用。零码元检测电路包括电平模式判决电路62、时间间隔判决电路63和零码元判决电路64。在本实施例中，利用数字处理可检测接收与调谐的DAB信号的零码元的位置，即每帧的开头。

下面参考图4所示的流程图描述由电平模式判决电路62、时间间隔判决电路63和零码元判决电路64所执行的零码元检测处理。如所述的，在DAB信号的接收与调谐之后、在本实施例的接收机改变信道之后或在非常微弱的电磁场强环境中诸如在遂道中临时信号下降并从中恢复之后执行图4所示的零码元检测处理。

电平模式判决电路62确定是否从峰值临时保持电路60提供新的峰值(步骤S201)。如果未发现提供新的峰值，则电平模式判决电路62重复步骤S201的处理。如果发现提供新的峰值，电平模式判决电路62比较包括保持在电路62中新近提供的峰值的过去n(例如，3)个峰值的电平(步骤S202)，以确定是否有任何低电平峰值(步骤S203)。

如果在步骤S203中电平模式判决电路未发现低电平峰值，那么电平模式判决电路62删除保持在其中的n个峰值之中最早的一个峰值(步骤S207)并且重复步骤S201的处理等等。

如果在步骤S203电平模式判决电路62发现一个低电平峰值，即电平模式判决电路62确定很有可能此周期是包括零码元的周期，时间间隔判决电路63根据对应于每个峰值的峰值时间计算包括零码元的峰值之间的周期的时间间隔(步骤S204)。

然后，时间间隔判决电路63确定所计算的峰值-峰值的时间间隔是否匹配包括相应模式的零码元的周期的长度(步骤S205)。即，如果此周期为包括零元的周期，那么峰值-峰值间隔是零码元周期的长度与参考图3B所述的发送码元(图3B的块1)周期的长度之和。相反地，如果这是发送码元以行连续的周期，但只有一个相关值移动平均的峰值仅仅由于某种原因而下降，峰值-峰值周期的长度只变成发送码元周期的二倍。

注意，如参考图3B所述的，通过从峰值Pe与Ps之间的周期的长度中减去一个发送码元的周期长度可计算零码元周期的长度。通过比较所计算的零码元周期的长度与目标模式的零码元周期的长度可确定匹配。

如果在步骤S205发现所计算的峰值-峰值时间间隔的长度不匹配包括相应模式的零码元的周期的长度，那么电平模式判决电路62删除保持在其中的n个峰值之中最早的一个峰值(步骤S207)并重复步骤S201的处理等等。

如果时间间隔判决电路63发现所计算的峰值-峰值时间间隔的长度匹配包括零码元的周期的长度，零码元判决电路64根据电平模式判决电路62提供的信息和诸如从时间间隔判决电路63中提供的峰值时间的信息获得每个DAB信号帧的最后末尾上的本地时间。零判决电路64在此帧的最后末尾将获得的本地时间设置给本地时间计数器59(步骤S206)。

在从零码元判决电路64中提供本地时间时，复位本地时间计数器59。结果，本地时间计数器59在接收信号的零码元的开头总是从“0”开始。

如上所述，零判决电路64在每帧的开头提供零码元检测信号给控制器11。这允许控制器11正确地获得接收信号的频率偏移，从而通过控制VCX13来迅速与准确地校正此频率偏移。

因此，在本实施例中，利用数字处理通过考虑接收信号的相关性来检测接收信号的零码元位置。结果，即使接收电平由于衰落等而波动，也总是迅速与正确地检测零码元位置而不受接收的DAB信号的接收电平的影响。

如上所述，零码元包括的可能性高的周期的长度匹配包括目标模式的广播信号的零码元的周期长度。这防止偶尔丢失高电平峰值的发送码元周期错误地确定为零码元周期。

即，确定通过计算获得的零码元周期的长度是否匹配目标模式的DAB信号的零码元周期的长度。这安全地防止零码元的错误检测。

在上述的实施例中，获得接收与调谐的DAB信号和通过将此DAB信号延迟一个有效码元周期获得的信号之间的相关值以及与此获得的相关值的保护频带周期的长度相同的周期的移动平均值，从而使此移动平均值在接收的码元之间的边界中达到峰值。然而，不利用移动平均值也能实现同一目的。

即，如参考图3A所述的，只获得在有效码元的末尾的周期DK的信息与保护频带周期的信息之间的相关值，使此周期中的相关值升高。升高相关值的周期在接收的码元以行连续的周期与包括零码元的周期之间是不同的。因此，发送码元周期与零码元周期之间相关值升高的周期的差的检测可检测零码元。

与保护频带相同长度的周期的高电平相关值连续之后为下一个发送码元的开头。利用此信息可在此帧的最后末尾识别本地时间并在那个最后末尾将此本地时间设置给本地时间计数器59，从而复位次计数器59。

在上述的实施例中，利用峰值出现模式来确定零码元接收。如果接收发现的零码元，计算峰值之间的时间间隔来确定是否真正接收到零码元。然而，本发明不限于此结构。

例如，当利用基于峰值出现模式的确定接收发现的零码元时，可以识别本码元检测的接收的零码元的位置。或者，可以仅为了零码元位置的检测而监视时间相邻的峰值之间的时间间隔。

即，可以根据有关峰值出现周期变化的信息或有关峰值出现模式的信息来检测零码元位置。峰值之间的时间间隔的另外考虑是峰值出现周期的变化能肯定地防止零码元的错误检测。

当也与移动平均值的峰值用于相关值的情况一样仅使用相关值时，根据有关峰值出现周期变化的信息或有关峰值出现模式的信息可以检测零码元位置。

已利用接收模式1的DAB信号的示例描述本实施例的上述接收机。可利用此接收机接收与调谐的DAB信号不限于模式1信号。即，此接收机也能处理例如模式2与模式3的DAB信号。

此接收机也能用于只接收和处理模式1的DAB信号。另外，此接收机也能用于接收与调谐诸如模式1、模式2与模式3的所有模式的广播信号。在这种情况下，根据接收与调谐的DAB信号的模式，根据接收与调谐的广播信号在DAB信号模式之间转换或由此接收机的操作者来检测零码元位置。

还有，根据图2所示的本发明的零码元位置检测设备可以在各种接收机上形成与安装。

本发明不仅仅适用于DAB信号，这是显而易见的。本发明也适用于不同类型的数字音频广播信号与具有零码元、使用OFDM和具有保护频带周期的不同的地面数字电视信号。

本发明不仅适用于广播信号，也适用于不同的发送信号，以时分方式多路复用零码元和发送码元，每个发送码元包括保护频带和有效码元，保护频带的信息是与有关有效码元一部分的信息相同的。

如上所述并根据本发明，利用接收信号之间的相关性来检测零码元位置，从而在接收信号的接收电平例如由于衰落而变化时迅速与准确地检测零码元位置。结果，此新颖结构能迅速与准确地获得接收信号的频率偏移和迅速地校正所获得的频率偏移，以使广播信号总是在迅速与良好的状态中可得到。

另外，利用数字处理检测零码元位置。结果，与模拟接收信号不同，能从接收的信号中迅速与准确地检测零码元而不引起零码元检测延迟。

虽然使用特定术语描述本发明的优选实施例，但这样的描述仅用于说明目的，并且应明白可以进行变化与改变而不背离所附权利要求书的精神或范围。

Claims (18)

1.一种用于接收信号并从接收的信号中检测零码元位置的零码元位置检测方法，在所述信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元之中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述方法包括以下步骤：

计算所述接收信号与通过将所述接收信号延迟所述有效码元的周期长度而获得的信号之间的相关值；和

根据计算所述相关值超过预定电平的周期的变化检测所述零码元位置。

2.根据权利要求1的零码元位置检测方法，其特征在于为所述接收信号与通过将所述接收信号延迟有效码元的周期长度而获得的信号之间的所述相关值计算等于所述保护频带的所述周期的周期的移动平均值，并根据所计算的移动平均值达到峰值的周期的变化检测所述零码元位置。

3.根据权利要求2的零码元位置检测方法，其中根据所述移动平均值达到峰值的时间间隔检测所述零码元位置。

4.一种用于接收信号并从接收的信号中检测零码元位置的零码元位置检测方法，在所述信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述方法包括以下步骤：

计算所述接收信号与通过将所述接收信号延迟所述有效码元的周期长度而获得的信号之间的相关值；和

根据所述相关值的峰值位置出现低电平检测所述零码元位置。

5.根据权利要求4的零码元位置检测方法，其特征在于为所述接收信号与通过将所述接收信号延迟有效码元的周期长度而获得的信号之间的所述相关值计算等于所述保护频带的所述周期的一个周期的移动平均值，并根据所述移动平均值达到峰值位置出现低电平检测所述零码元位置。

6.一种用于接收信号并从接收的信号中检测零码元位置的零码元位置检测方法，在所述信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述方法包括以下步骤：

计算所述接收信号与通过将所述接收信号延迟所述有效码元的周期长度而获得的信号之间的相关值；

为所述相关值计算等于所述保护频带的所述周期的一个周期的移动平均值，以检测所述移动平均值达到峰值；和

根据所述移动平均值的峰值位置出现低电平和所述移动平均值的峰值的时间间隔检测所述零码元位置。

7.一种用于接收信号并从接收的信号中检测零码元位置的零码元位置检测设备，在所述信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述设备包括：

延迟电路，用于将所述接收信号延迟所述有效码元的周期长度；

相关值计算电路，用于计算所述接收信号与所述延迟电路延迟的信号之间的相关值；和

零码元检测电路，用于从所述相关值计算电路中接收所述相关值，检测超过预定电平的相关值，并根据检测到超过所述预定电平的相关值的周期的变化检测所述零码元位置。

8.根据权利要求7的零码元位置检测设备，其特征在于还包括：

移动平均值计算电路，用于从所述相关值计算电路中接收所述相关值并为所述相关值计算等于所述保护频带的所述周期的一个周期的移动平均值；和

峰值检测电路，用于检测所述移动平均值计算电路计算的所述移动平均值的峰值；

其中所述零码元检测电路根据所述峰值检测电路检测的所述移动平均值的所述峰值的周期的变化检测所述零码元位置。

9.根据权利要求8的零码元位置检测设备，其特征在于根据所述峰值检测电路检测的峰值之间的时间间隔检测所述零码元位置。

10.一种用于接收信号并从接收的信号中检测零码元位置的零码元位置检测设备，在所述信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述设备包括：

延迟电路，用于将所述接收信号延迟所述有效码元的周期长度；

相关值计算电路，用于计算所述接收信号与所述延迟电路延迟的信号之间的相关值；和

零码元检测电路，用于根据所述相关值计算电路提供的所述相关值的峰值位置出现低电平检测所述零码元位置。

11.根据权利要求10的零码元位置检测设备，其特征在于还包括：

移动平均值计算电路，用于从所述相关值计算电路中接收所述相关值，并为所述相关值计算等于所述保护频带的所述周期的周期的移动平均值；和

峰值检测电路，用于检测所述移动平均值计算电路计算的所述移动平均值的峰值；

其中所述零码元检测电路根据所述峰值检测电路检测的所述移动平均值的所述峰值位置出现低电平检测零码元位置。

12.一种用于接收信号并从接收的信号中检测零码元位置的零码元位置检测设备，在所述信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述设备包括：

延迟电路，用于将所述接收信号延迟所述有效码元的周期长度；

相关值计算电路，用于计算所述接收信号与所述延迟电路延迟的信号之间的相关值；

移动平均值计算电路，用于从所述相关值计算值中接收所述相关值并为所述相关值计算等于所述保护频带的所述周期的周期的移动平均值；

峰值检测电路，用于检测所述移动平均值计算电路计算的所述移动平均值的峰值；和

零码元检测电路，用于根据所述峰值检测电路检测的所述峰值位置出现低电平和所述峰值检测电路检测的峰值之间的时间间隔检测所述零码元位置。

13.一种用于接收发送信号的接收机，在所述发送信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述接收机包括：

接收与调谐电路；

解调电路，用于解调所述接收与调谐电路接收与调谐的发送信号；

延迟电路，用于将所述解调电路提供的所述发送信号延迟所述有效码元的周期长度；

相关值计算电路，用于计算所述接收信号与所述延迟电路延迟的信号之间的相关值；

零码元检测电路，用于从所述相关值计算电路中接收所述相关值，检测超过预定电平的相关值，并根据检测到超过所述预定电平的所述相关值的周期的变化检测所述零码元位置；和

调节电路，用于利用所述零码元检测电路检测的所述零码元位置调节所述接收与调谐电路中的所述接收信号。

14.根据权利要求13的接收机，其特征在于还包括：

移动平均值计算电路，用于从所述相关值计算电路中接收所述相关值并为所述相关值计算等于所述保护频带的所述周期的一个周期的移动平均值；和

峰值检测电路，用于检测所述移动平均值计算电路计算的所述移动平均值的峰值；

其中所述零码元检测电路根据所述峰值检测电路检测的所述移动平均值的所述峰值的周期的变化检测所述零码元位置。

15.根据权利要求14的接收机，其特征在于根据所述移动平均值的峰值之间的时间间隔检测所述零码元位置。

16.一种用于接收发送信号的接收机，在所述发送信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述接收机包括：

接收与调谐电路；

解调电路，用于解调所述接收与调谐电路接收与调谐的发送信号；

延迟电路，用于将所述解调电路提供的所述发送信号延迟所述有效码元的周期长度；

相关值计算电路，用于计算所述接收信号与所述延迟电路延迟的信号之间的相关值；

零码元检测电路，用于根据所述相关值计算电路提供的所述相关值的峰值位置出现低电平检测所述零码元位置；和

调节电路，利用所述零码元检测电路检测的所述零码元位置来调节所述接收与调谐电路中的所述接收信号。

17.根据权利要求16的接收机，其特征在于还包括：

移动平均值计算电路，用于从所述相关值计算电路中接收所述相关值并为所述相关值计算等于所述保护频带的所述周期的一个周期的移动平均值；和

峰值检测电路，用于检测所述移动平均值计算电路计算的所述移动平均值的峰值；

其中所述零码元检测电路将所述峰值检测电路检测的所述移动平均值的峰值用作所述相关值来检测所述零码元位置。

18.一种用于接收发送信号的接收机，在所述发送信号中单元发送帧在所述单元发送帧的开头至少具有一个零码元和在所述零码元之后的多个发送码元，所述多个发送码元中的每一个码元具有保护频带与有效码元，使包括在所述保护频带周期中的信息与包括在所述有效码元的末尾中的信息相等，并使所述零码元的周期长度不同于所述多个发送码元中每一个码元的周期长度，所述接收机包括：

接收与调谐电路；

解调电路，用于解调所述接收与调谐电路接收与调谐的发送信号；

延迟电路，用于将所述解调电路提供的所述发送信号延迟所述有效码元的周期长度；

相关值计算电路，用于计算所述接收信号与所述延迟电路延迟的信号之间的相关值；

移动平均值计算电路，用于从所述相关值计算电路中接收所述相关值，并为所述相关值计算等于所述保护频带的所述周期的一个周期的移动平均值；

峰值检测电路，用于检测所述移动平均值计算电路计算的所述移动平均值的峰值；

零码元检测电路，用于根据所述峰值检测电路提供的所述移动平均值的所述峰值位置出现低电平和所述移动平均值的峰值之间的时间间隔检测所述零码元位置；和

调节电路，利用所述零码元检测电路检测的所述零码元位置来调节所述接收与调谐电路中的所述接收信号。

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