CN1738302A - 频率恢复装置及其移动广播接收机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种频率恢复装置和一种使用该装置的欧洲移动广播接收系统。该频率恢复装置和使用该频率恢复装置的移动广播接收器利用保护区间的相关值的I分量和Q分量估计分频偏移，以及补偿所估计的分频偏移值，从而实现校正和快速捕获性能。该反馈结构的部分载波恢复装置估计一个分频偏移，以及补偿所估计的分频偏移，这样，它解决了可能发生在一个相应于0.5倍副载波间隔的特定位置的模糊问题，并且该分频偏移可以被稳定地估计和补偿。

Description

频率恢复装置及其移动广播接收机

技术领域

本发明是关于一种频率恢复装置和使用它的一种欧洲移动广播接收器

背景技术

通常，一个正交频分多路复用(OFDM)传送系统被认为是多载波传送系统的一种特有格式，一个单路数据列通过副载波传送有着较低的数据传送率。如果使用正交频分多路复用系统来传送信号，传送的信号对频率选择性衰减现象和窄带干扰现象有着极强的抵制作用。尽管一个单载波系统在全面连接的时候可能遭遇失败——因为单衰减和干扰现象，在多载波系统中久久只有一些载波被上述的单衰减现象和窄带干扰现象所影响。因此，较少的错误的副载波可以被后面的一种纠错系统所纠正。

经过许多设计者对卫星广播系统，电缆广播系统和陆地数字广播系统进行的大量深入研究，欧洲数字电视广播已经在欧洲建立。特别是，和陆地数字广播系统相一致，欧洲数字电视广播-陆上(DVB-T)标准选择了正交频分多路复用系统作为传送系统。

一个数字电视广播-陆上传送系统在使用正交频分多路复用系统传送需要的数据时依照一种调制方法传送数据映象，控制映射结果通过一个快速傅立叶反转化(IFFT)，在快速傅立叶反转化结果中插入一个保护区间，并且通过一定的频域传送带有保护中断的合成数据。换句话说，一个单独的正交频分多路复用符号被分为一个保护区间和有用的数据区间。保护区间数据复制包含在有用数据区间最后一部分中的数据。既然这样，插入在单个正交频分多路复用信号中的保护区间适于阻止由内部信号互相干扰(IST)和反常回波引起的系统恶化。

因此，数字电视广播-陆上接收系统对接收到的信号进行快速傅立叶转换(FFT)，这样，它可以完成普通传输系统的信号解调。

来自很多同步组成分量的频率恢复功能适于允许一个发射机的无线电(RF)载波频率和接收机的载波频率相一致。发射机无线电载波频率和接收机无线电载波频率之间的不同被成为频率偏移。

频率偏移的发生对接收到的信号有两个严重的影响

第一，通过单个副载波信号传送的信号的幅度被快速傅立叶转换解调。导致信号幅度的减小。

第二，内部载波干扰发生，这样副载波信号间的正交性不会维持长久。

和传送波段相比较，正交频分多路复用系统在副载波信号之间有一个相对很窄的频率间隔。这样，它可以导致一个小于副载波间隔的小频率偏移很大的影响传送信号。因此，正交频分多路复用系统中使用的频率恢复技术被认为是很重要的技术之一。

通常，和单载波传送系统不同，正交频分多路复用系统用两种模式控制频率恢复行为的运作。既然这样，两种模式为小数载波恢复模式和整数载波恢复模式。整数载波恢复模式估计一个最接近初始频率偏移的、副载波间隔的整数倍的频率偏移并且补偿所估计的结果。上述的小数载波恢复模式估计一个小于副载波间隔的一半或者是更小的一个频率偏移并且补偿所估计的结果。

小数载波恢复以这样的功能服务，它跟踪预先决定大小的、小于副载波间隔的一半或者更小的一个频率偏移。通常，在本技术领域内都知道的是，必须用一个0.001或者更小的副载波间隔来忽略频率偏移对所接受到信号的影响。

既然这样。小数载波恢复可以在时域和频域内实现。进一步说，小数载波恢复可以使用时域内的定位在快速傅立叶转换单元之前的保护区间来实现，也可以使用通过连续导频接收到的复数值产生的定位在快速傅立叶转换之后的相变化来实现。

图1是一个结构图了举例说明了一中包括一中常用频率恢复装置的数字电视播广播-陆地接收系统。更进一步说，图1中示出了一个在时域范围内的小数载波恢复补偿装置。

如图1所示，调谐器111使用一个天线接收一个基于正交频分多路复用系统的无线电频率，转换该无线电频率为一个中频信号(IF)，然后输出中频信号到模拟/数字(A/D)转换器112，产生一个数字化的中频信号。在A/D转换器112中数字化了的的信号只有同相(I)分量，被施加到I/Q分配器113，这样它被转化为一个具有积分(Q)分量和同相分量的复合信号。

数字复合信号被加到一个频率偏移补偿器114。频率偏移补偿器114用数字复合信号乘以估计的频率偏移，这样，它就产生了一个在其中频率偏移被纠正的基本频带复合信号。

假定在时域内执行了小数载波恢复，这样频率偏移补偿器114输出的信号被传送到一个快速傅立叶变换单元115，同时，该信号被传送到一个分频偏移估计器117。

傅立叶单元115将保护区间数据从频率偏移补偿器114所产生的基本频带复合信号中移出，只在有用的间隔信号上执行快速傅立叶变换程序，并且传送频域值到均衡器116和整数频率偏移估计器118。

均衡器116接收一个被来自快速傅立叶变换处理过的信号信道所破坏的载波，并且补偿所接收到的载波。

同时，整数频率偏移估计器118估计一个相对频率偏移舍入值的整数部分。分频偏移赔偿器117如同对一个舍入值进行微分一样估计频率偏移的小数部分和在舍入程序之前建立相对频率偏移。进一步说，整数频率偏移估计器118将一个频率偏移减少到副载波间隔的一半或者更少。分频偏移估计器117将频率偏移调整到零。

分频偏移估计器117所估计的频率偏移值的小数部分和整数频率偏移估计器118所估计的频率偏移值的整数部分被频率偏移估计值混合器119相加，这样频率偏移估计值混合器119的输出信号传送到频率偏移补偿器114。

频率偏移补偿器114用估计的频率偏移值乘以数字化的复合信号，这样，它对频率偏移进行补偿。

移动通讯能够允许一个用户通过设置成移动电话形态的接收器观看电视被认为是最重要的电视观看方法。这样，数字电视广播公司最近建立了一种适于上述移动通讯的掌上数字电视广播(DVB-H)系统

更详细的说，如果DVB-T系统的目标是实现多通道的或者高清晰度(HD)，DVB-H系统的目标是允许用户在高速移动时能够满意的观看标准清晰度(SD)的电视一图像等级小于2M比特/秒或者更少。

两种播送方法已经被广泛的应用比如上述的DVB-H传送，也就是说，在第一种播送方法中，信号被用来和DVB-T系统的输出信号相复合并且复合后的结果通过同一个发射机播送。在第二种播送方法中，信号通过一个DVB-H系统专用发射机在专用通道内播送。

然而，DVB-T系统作为欧洲陆上数字电视传送系统被发展用来适用于预定尺寸在12-40英尺之间的显示器接收电视信号。因此，如果将图1中所示系统用于DVB-H系统的话，DVB-H系统在能量消耗上是无效的，因为移动广播接收器被电池驱动适于为3到6英尺的显示器接收电视信号。

特别是，OFDM系统相对于那些信号载波系统有着许多优点。但是，它对大量的同步错误比如频率偏差等有着极差的抵抗力。结果，设计上述欧洲移动广播接收器所需要的特有技术必须被本领域的技术人员所学习。

发明内容

因此，本发明是关于频率恢复装置和使用频率恢复装置的移动广播接收器从而完全排除一个或者多个相关技术的限制和缺点。

本发明的一个目的是提供一个频率恢复装置一恢复估计的小数载波频率偏差，和一种使用上述装置的移动广播接收器。

本发明的另外的优点，目的和特征，一部分将在后面的说明中论述，对于本领域的熟练技术人员来说，一部分将将会通过下面的试验而变得明白或者可以从本发明的实践获得。本发明的目的和其他优点可以通过在说明书及其权利要求书以及附图中特别指出的结构实现和获得。

为了实现这些和其他优点并按照本发明的目的，如在这里具体和广泛描述的一样，一个频率恢复装置包括：一个保护区间检测器用来从所接收的调制后的复合采样数据中接收保护间断信息；一个频率偏移估计器用来搜寻使用所检测到的保护区间信号的OFDM信号的起始位置，用起始位置的T分量除其中的Q分量，在所除结果的基础上计算一个反正切值，估算分频偏移；一个频率偏移补偿器用来将接收到的调制后的复合采样数据和频率偏移估计器估计的分频偏移补偿值相乘，从而产生具有补偿过分频偏移的基带复合采样数据。

优选的，保护区间检测器计算所接受到的调制后复合采样数据和被含在正交频分多路复用符号中的有用数据区间的采样数(N)所延迟的其他采样数据之间的共轭值，在预先确定的相应于保护区间采样数目(L)的间隔期间累加共轭值，并且输出所累加的共轭值。

优选的，包含在OFDM信号中的有用数据区间的数目(N)随着传输模式变化。

优选的，保护区间采样的数目(L)随着传输模式和各个传输模式中保护区间的长度而变化。

优选的，频率偏移估计器包括：一个分频偏移检测器用来相对于从保护区间检测器所产生的大量累加数据的绝对值中绝对值最大值的位置计算累加数据，用所累加数据的I-分量除Q-分量，在所除结果的基础上计算一个反正切值，用该反正切值估算分频偏移；一个数字控制振荡器(NCO)用来从分频偏移检测器所产生的频率偏移估算值中产生一个分频偏移，输出所产生的分频偏移到频率偏移补偿器。

在当前发明的另一个方面，提供一种使用频率恢复装置，接收包含有同数据区间和保护区间的正交频分多路复用信号的一个接收系统。将所接收到的正交频分多路复用符号(OFDM)调解为复合数字采样数据(I和Q)，并且对复合数字采样数据(I和Q)执行快速傅立叶转换(FFT)，包括：一个频率偏移补偿器用来将所接收到的解调后的复合采样数据和估算的分频偏移补偿值相乘，产生包括补偿过的分频偏移的基带复合采样数据；一个保护区间检测器用来从频率偏移补偿器所产生的复合采样数据中检测保护信息；一个频率偏移估计器用来搜寻使用所检测到的保护区间信息的正交频分多路复用信号的起始位置，用起始位置的I分量值除它的Q分量值，在所除结果的基础上计算反正切值，估算一个分频偏移补偿值，并且输出估算结果到频率偏移补偿器中。

优选的，保护区间检测器计算由频率偏移补偿器所产生的复合采样数据和被包含在正交频分多路复用信号中的有用数据区间采样数目(N)所延迟的其他采样数据之间的共轭值，在预先确定的相应于保护区间采样数(L)的间隔期间累加共轭值，并且输出所累加的共轭值。

优选的，频率偏移估计器包括：一个分频偏移检测器用来计算和从保护区间检测器所产生的大量累加数据的绝对值中绝对值最大值的位置相对应的累加数据，用所累加数据的I分量除Q分量，在所除结果的基础上计算一个反正切值，用该反正切值估算分频偏移；一个加法器用来将只在OFDM符号的最后部分所反馈的当前OFDM信号的频率偏移估算值加到在一个特定位置上由分频偏移检测器产生的当前OFDM信号的频率偏移估算值上，在该特定位置产生所加结果，在除了该特定位置的其他剩余位置上产生当前OFDM符号的频率偏移估算值；一个延迟用来延迟在一个OFDM符号间隔期间从加法器中产生的频率偏移估算值；一个数字控制振荡器(NCO)用来从延迟所产生的频率偏移估算值中产生一个分频偏移补偿值，反馈分频偏移补偿值到频率偏移补偿器。

在当前发明的另外一个方面，体供了一个移动广播接收器，包括：一个调谐器用来接收由有用数据区间和保护区间组成的正交频分多路复用(OFDM)信号；一个解调器用来数字化被调谐器所接收的OFDM信号，并且以复合采用数据的形式输出数字化的结果；一个频率偏移补偿器用来将从解调器产生的复合采样数据乘上分频偏移估算值，产生具有补偿过的分频偏移的基带复合采样数据；一个保护区间检测器用来计算被OFDM符号中有用数据区间的采样数(N)所延迟的复合采样数据和接收到的解调过的其他复合采样数据之间的共轭值，在和保护区间采样数相一致的预定间隔期间累加该共轭值，并且输出所累加的结果；一个分频偏移估计器用来计算和从保护区间检测器所产生输出值中最大值的位置相对应的一个特定值，用所得的特定值的I分量除Q分量，在所除结果的基础上计算一个反正切值，在该反正切值基础上估算分频偏移补偿值，并且反馈所估算的结果到频率偏移补偿器；以及一个快速傅立叶转换(FFT)单元用来在对应于从保护区间检测器所产生的输出值中最大值位置的基础上产生一个傅立叶窗口，只对包含在由频率偏移补偿器产生的复合采样数据的傅立叶窗口中的复合采样数据执行FFT。

可以理解的是，本发明的前面的一般说明和下面的详细说明都是实例性和解释性的，用于提供对所要求的本发明的进一步的解释。

附图说明

被包括用于提供对本发明进一步理解并一起构成本申请的一部分的附图，说明本发明的实施例，并且，与说明书一起用于解释本发明的原理，在图中：

图1是说明常规的DVB-T接收机系统的框图；

图2是说明按照本发明的第一优选实施例的频率恢复装置的框图；

图3a是说明在图2中所示的分频偏移检测器的平均特性的图；

图3b是说明在图2中所示的分频偏移检测器的变化特性的图；

图4是说明按照本发明的第二优选实施例的频率恢复装置的框图。

具体实施方式

现在，将详细说明本发明的优选实施例，在附图中说明的实例。无论何处，相同的引用数字将被用于整个附图来引用相同或相似的部分。

图2是说明按照本发明的第一优选实施例的在移动广播接收机系统例如DVB-T接收机系统中使用的小数载波机恢复装置的框图。用于在具有更精确的性能和更迅速的跟踪时间的时域里评估分频偏移以及补偿评估的分频偏移的方法，将在后面参考图2进行描述。然而，应该注意到：用于评估/补偿整数频率偏移的方法不在本发明中公开。

为了评估/补偿在时域里的分频偏移，必须识别保护区间的位置信息。

用于检测保护区间的位置的方法假定这样被初始化：保护区间的数据值基本上等同于OFDM符号的后面一半的抽样数据值。上述假定的用于检测保护区间位置方法能够被建立，因为保护区间的抽样数据值是OFDM符号的最后数据的重复的指示。

因此，在图2中所示的小数载波恢复装置被配置成前馈结构的形式，并且，包括一个保护区间检测器210、一个频率偏移评估器220、和一个频率偏移补偿器230。

保护时间间隔检测器210可以连同FFT装置115一起被应用，因为FFT装置115必须从单个的OFDM符号中除去保护区间的数据，必须执行只有有用区间的FFT过程，并且，必须最后识别保护区间的位置信息。

保护区间检测器210包括一个延迟装置211、一个乘法器213、和一个积分器214。频率偏移评估器220包括一个分频偏移检测器221、和一个数字控制振荡器(NCO)222。频率偏移补偿器230对应于在图1中所示的频率偏移补偿器114。

在这种情况中，由I/Q分配器113生成的复杂成份的抽样数据被施加到保护区间检测器210的延迟装置211和乘法器213。

通过多个变化传送方式的有用的区间抽样，延迟装置211延迟I/Q分配器113的输出的抽样数据，并且，输出延迟的输出抽样数据到共轭装置212。共轭装置212执行延迟装置211的输出的抽样数据的共轭，并且输出共轭的结果到乘法器213。

通过共轭装置212的输出的抽样数据，乘法器213乘以I/Q分配器113的输出的抽样数据，并且，输出乘的结果到积分器214。在对应于多个既变化传送方式又变化保护区间长度的保护区间抽样的预定的区间期间，积分器214累加共轭装置213的输出的抽样数据，并且，输出累加的结果到频率偏差评估器220。

通常，按照包含在单个的OFDM符号中的载波的数量，DVB系统被分类成2k方式和8k方式。按照保护区间的长度，2k方式和8k方式每一个被分类成四种模式： $\frac{1}{4},\frac{1}{8},\frac{1}{16},\frac{1}{32}$ 。保护区间的长度

等于实际有用数据的

被表示为 $\frac{\mathrm{actual\; valid\; data\; length}}{32}.$ 在2k方式的情况中，如果单个的接收抽样数据和通过对应于2038抽样的预定距离分隔单个的接收抽样数据的其它抽样数据被位于有用的区间被拷贝的保护区间中，并且拷贝数据的有用的区间在保护区间中，那么，分别地，单个的接收抽样数据相同于分隔单个的接收抽样数据的其它抽样数据。否则，如果单个的接收抽样数据和通过对应于2038抽样的预定距离分隔单个的接收抽样数据的其它抽样数据未位于有用的区间被拷贝的保护区间中，并且拷贝数据的有用的区间在保护区间中，那么，分别地，单个的接收抽样数据不同于分隔单个的接收抽样数据的其它抽样数据。

例如，在2k方式的情况中的包含在单个的OFDM符号中的有用的数据抽样的数量等于2048的情况里，并且，保护区间的长度等于1/32，那么，保护区间的数量等于64。在8k方式的情况中的包含在单个的OFDM符号中的有用的数据抽样的数量等于8192的情况里，并且，保护区间的长度等于1/32，那么，保护区间的数量等于256。

因此，通过对应于在2k方式情况中的2048抽样的预定的时间，延迟装置211延迟输入的抽样数据。在这种情况中，通过对应于在8k方式情况中的8192抽样的预定的时间，延迟装置211延迟输入的抽样数据。

如果延迟装置211输出通过2048延迟的抽样数据，那么，共轭装置213的输出信号等于预定的信号，其中，由2048抽样相互分隔的两个信号中的一个被共轭，并且，共轭的信号其它的信号被互相乘。

在对应于假定的保护区间的长度是1/32的64抽样的预定的区间期间，积分器214累加乘法器213的输出的抽样数据。例如，按照上述的假设，通过对应于N抽样(即，2048抽样)的预定距离相互隔开的L数据抽样装置共轭产品被累加。

如果在预定位置处的单个OFDM符号的长度内，积分器214的输出结果的绝对值达到最大值，那么，预定位置用作对应的OFDM符号的有用数据间隔的开始点。因此，FFT窗口被生成在上述最大值的位置数据指示的基础上，并且，仅在I和Q信号包含在FFT窗口区域中时，FFT装置115执行FFT过程。

同时，使用对应于保护区间检测器210具有最大值的预定位置的预定值的I成份和Q成份，频率偏移评估器220正确地和快速地评估分频偏移。

换言之，上述的最大值位置的Q成份值被I成份值除，并且，除的结果的反正切值被获得，这样，使用反正切值评估分频偏移。

下面的等式1、2、和3被提供，用数字表示保护区间检测过程和分频偏移评估过程。

保护区间检测器210的输出信号，即积分器214的输出信号能够用下面的等式1表示

〔等式1〕

$\mathrm{\γ}\left(\mathrm{\θ}\right)=\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\γ}\left(k\right){\mathrm{\γ}}^{*}(k+N)$

参考上面的等式1，r(k)是连续地施加到延迟装置211、乘法器213、和频率偏移补偿器230的第k个抽样数据，并且，r^*(k+N)是共轭装置212的输出的抽样数据。在这种情况中，N是包含在按照传送方式的OFDM符号中的有用抽样的数量。例如，在2k方式的情况中，N被设置为2048。在8k方式的情况中，N被设置为8192。上述的等式1中，用θ＝〔0，N+L-1〕表示的θ，是单个的OFDM符号的长度的指示，并且，L是保护区间的长度指示。

下面的等式2被提供用于搜寻频率偏移评估器220的频率偏移评估开始点，即，用作OFDM符号开始点的FFT-窗口开始点。

〔等式2〕

${\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ML}}=\stackrel{\arg \max }{\mathrm{\θ}}\left|\mathrm{\γ}\left(\mathrm{\θ}\right)\right|$

参考等式2，θ_ML指示积分器214的结果值的绝对值达到最大值时的预定的位置，并且，指示对应的OFDM符号的开始点。因为保护区间的数据是OFDM符号的最后的数据的重复，所以，θ_ML具有最大的可能性，允许保护区间数据和绝对值的和达到最大值。

由频率偏移评估器220的分频偏移检测器221检测的分频偏移ε_ML能够用下面的等式3表示：

〔等式3〕

${\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{ML}}=-\frac{1}{2\mathrm{\π}}\∠\mathrm{\γ}\left({\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ML}}\right)$

更详细地，分频偏移检测器221，用I-成份值，除最大值位置θ_ML的Q-成份值，除的结果的反正切值被获得，这样，分频偏移ε_ML能够被评估。

在这一方法中，使用在保护区间和在时域里的较后的半个有用数据间隔之间的相位变化，能够评估按照本发明的分频偏移。

在这种情况中，由分频偏移检测器221评估的值，指示出频率偏移，而不是相位值，这样，它被直接施加到NCO，不通过环路滤波器(LF)。

由于上述的特征，本发明具有相对短的捕获时间，并且，具有优于通过以大多数区间而不是平均的区间累加相位值来计算频率偏移的常规结构的捕获特性。

图3a是说明在图2中所示的小数FED的平均特性的图。图3b是说明在图2中所示的小数FED的变化特性的图。分频偏移检测器221的输出信号与这样的频率偏移成比例：它保持与频率偏移有关联的线性关系。因此，分频偏移检测器221的输出信号具有迅速的捕获特性，如在图3中所示。

如果使用在图2中所示的小数载波恢复设备评估分频偏移，那么，由于反正切函数的特性，对应于0.5倍的辅载波间隔的频率偏移可以在0.5和-0.5值之间变动。在图3b中所示的变化特性，在0.5和-0.5值处，具有峰值。在图3b中的上述的峰值布置，也指明：频率偏移在0.5和-0.5值之间变动。

图4是说明按照本发明的第二优选实施例的使用反馈结构的小数载波恢复装置的框图，并且被提供用于解决在频率偏移被设置成0.5时发生的问题。参考图4，频率偏移补偿器410被位于保护区间检测器420的前面，这样，其频率偏移被频率偏移补偿器410补偿的抽样数据，被施加到保护区间检测器420。

保护区间检测器420的内部配置相等于图2所示的，但是，施加到图4中的保护区间检测器420的延迟装置211和乘法器213的信号不同于图2的。按照在图2中所示的前馈结构，I/Q分配器113的输出抽样数据被施加到保护区间检测器210的延迟装置211和乘法器214。按照在图4中所示的反馈结构，频率偏移补偿器410的输出抽样数据被施加到保护区间检测器420的延迟装置211和乘法器213。

由I/Q分配器113生成的复杂的抽样数据被施加到频率偏移补偿器410。频率偏移补偿器410用频率偏移评估器430的输出抽样数据乘以I/Q分配器113的输出抽样数据，补偿基带抽样数据的频率偏移，并且，输出具有补偿频率偏移的基带抽样数据到FFT装置115。

频率偏移补偿器410的输出抽样数据被施加到保护区间检测器420的延迟装置211和乘法器214。

按照包含在对应于传送方式的OFDM符号中的有用抽样的数量，延迟装置211延迟频率偏移补偿器410的输出抽样数据，并且输出延迟的抽样数据到共轭装置212。共轭装置212执行延迟装置211的输出抽样数据的共轭，并且，输出共轭的结果到乘法器213。

乘法器213用共轭装置212的输出抽样数据乘以频率偏移补偿器410的输出抽样数据，并且，输出乘的结果到积分器214。在对应于既变化传送方式又变化保护区间长度的保护区间抽样数量(L)的预定的区间期间，积分器214累积乘法器213的输出抽样数据，并且，输出累积的结果到频率偏移评估器430。关于保护区间检测器420的详细说明，将在后面参考图2进行描述。

为了配置上述反馈结构形式的小数载波恢复设备，分频偏移检测器和控制器431必须被恢复，并且，它的详细说明将在后面参考图5进行描述。

图5是图4中所示的分频偏移检测器和控制器431的详细的框图。分频偏移检测器和控制器431包括一个分频偏移检测器511、一个加法器512、和一个延迟装置513，它们按序连续连接。

更详细地，分频偏移检测器511，用I-成份值，除保护区间检测器420的输出值的Q-成份值，并且，获得除的结果的反正切值，这样，使用反正切值，评估当前OFDM符号的分频偏移。分频偏移检测器511的输出信号被传送到加法器512。

加法器512加入由延迟装置513生成的前面的OFDM符号的频率偏移评估值到由分频偏移检测器511生成的当前的OFDM符号的频率偏移评估值。在这种情况中，加法器512仅在OFDM符号的最后位置的特定位置处执行加法，而不是在所有的时间把两个频率偏移评估值相加。加法器512输出在剩余位置处的而不是上述的特定位置处的由前面的OFDM符号评估的频率偏移值。延迟装置513用单个的OFDM符号延迟当前的OFDM符号的频率偏移值，输出延迟的结果到NCO 432，并且，NCO 432的输出信号被反馈到加法器512。

本发明能够应用到上述的DVB-H接收机和DVB-T接收机。

应该注意到：在本发明中揭示的大多数术语被定义在本发明的功能中，并且，按照本领域熟练技术人员的意图或使用实践，能够被不同地确定。因此，这是优选的：依照在本发明中揭示的所有的内容为基础，理解上述的术语。

本发明已经被公开在上述的优选的实施例中，这样，按照本发明的技术范围和难点，本领域熟练技术人员可以容易地修改上述的优选的实施例。因此，应该明白：依照本发明的技术内容为基础的其它的应用和修改，属于本发明的权利要求的范围。

由上述的说明会明白，按照本发明的小数载波恢复装置和移动广播接收机系统，使用保护区间的相互关系值的I和Q成份，评估分频偏移值，并且，补偿评估的分频偏移值，导致实现正确的和迅速的获取特性。

反馈结构的小数载波恢复装置评估分频偏移，并且，补偿评估的分频偏移，这样，它解决了可能发生在对应于0.5倍辅载波间隔的特定位置中的含糊的问题，并且，分频偏移能够被稳定地评估或补偿。

本领域熟练技术人员应该明白：在本发明中，能够进行各种修改和变化，而不会偏离本发明的精神或范围。因此，应该注意到，本发明覆盖落入权利要求的范围及其它们的等同物的对本发明的修改和变化。

Claims (19)

1、一种接收由有用数据区间和保护区间组成的正交频分多路复用(OFDM)信号，解调所接收到的OFDM符号为复合数字采样数据(I和Q)，以及对该复合数字采样数据(I和Q)执行快速傅立叶转换(FFT)的接收器系统中使用的频率恢复装置，包括：

保护区间检测器，用来在解调后从所接收到的复合采样数据中接收保护区间信息；

频率偏移估计器，用来使用所检测到的保护区间信息搜寻OFDM符号的起始位置，用起始位置的同相(I)分量值除它的正交(Q)分量值，在所除结果的基础上计算反正切值，及估算分频偏移；

频率偏移补偿器，用来将解调后的所接收到的复合采样数据和频率偏移估计器估算的分频偏移补偿值相乘，并产生具有补偿的分频偏移的基带复合采样数据。

2、如权利要求1的频率恢复装置，其中保护区间检测器计算解调后接收的复合采样数据与被包含在OFDM符号的有用数据区间中的采样数目(N)所延迟的其他采样数据之间的共轭值，累加在预先确定的相应于保护区间采样数(L)的区间的共轭值，并且输出所累加的共轭值。

3、如权利要求1的频率恢复装置，其中保护区间检测器包括：

延迟单元，用来以被包含在OFDM符号中的有用数据区间的采样数目(N)延迟解调后所接收到的复合采样数据；

共轭单元，用来接合延迟单元产生的复合采样数据，以及产生共轭结果；

乘法器，用来将解调后接收到的复合采样数据与来自共轭单元的复合采样数据相乘；和

积分器，用来累加在预定的相应于保护区间采样数(L)的时间内乘法器的输出值，并且产生累加的结果。

4、如权利要求2和3中任一项的频率恢复装置，其中包含在OFDM符号中的有用数据区间的数目(N)随着传输模式而变化。

5、如权利要求4的频率恢复装置，其中传输模式是2K模式和8K模式中的一个。

6、如权利要求2和3中任一项的频率恢复装置，其中保护区间采样数(L)随着传输模式和各个传输模式的保护区间的长度而变化。

7、如权利要求6的频率恢复装置，其中各个传输模式的保护区间长度至少是实际有用数据的1/4，1/8，1/16，1/32中的一个。

8、如权利要求2和3中任一项的频率恢复装置，其中频率偏移估计器包括：

分频偏移检测器，用来计算保护区间检测器所产生的多个累加数据的绝对值中对应于最大绝对值的位置的累加数据，用累加数据的I分量除其Q分量，在所除结果的基础上计算反正切值，及用该反正切值估算分频偏移；和

数字控制振荡器(NCO)，用来从分频偏移检测器所产生的频率偏移估算值产生分频偏移，并输出所产生的分频偏移到频率偏移补偿器。

9、一种在接收由有用数据区间和保护区间组成的正交频分多路复用(OFDM)符号，解调所接收到的OFDM符号为复合数字采样数据(I和Q)，以及对该复合数字采样数据(I和Q)执行快速傅立叶转换(FFT)的接收器系统中使用的频率恢复装置，包括：

频率偏移补偿器，用来将解调后的所接收到的复合采样数据和估算的分频偏移补偿值相乘，并产生具有补偿的分频偏移的基带复合采样数据；

保护区间检测器，用来从频率偏移补偿器产生的复合采样数据检测保护区间信息；

频率偏移估计器，用来使用所检测到的保护区间信息搜寻OFDM符号的起始位置，用起始位置的同相(I)分量值除它的正交(Q)分量值，在所除结果的基础上计算反正切值，估算一个分频偏移补偿值，以及输出估算的结果到频率偏移补偿器中。

10、如权利要求9的频率恢复装置，其中保护区间检测器用来计算从频率偏移补偿器产生的复合采样数据和延迟包含在OFDM符号有用数据区间中的采样数(N)所的其他采样数据之间的共轭值，在和保护区间采样数(L)对应的预定间隔期间累加该共轭值，并且输出所累加的结果。

11、如权利要求10的频率恢复装置，其中包含在OFDM符号中的有用数据区间的数目(N)随着传输模式而变化。

12、如权利要求11的频率恢复装置，其中传输模式是2K模式和8K模式中的一个。

13、如权利要求10的频率恢复装置，其中保护区间采样数(L)随着传输模式和各个传输模式的保护区间的长度而变化。

14、如权利要求13的频率恢复装置，其中各个传输模式的保护区间的长度至少是实际有用数据的1/4，1/8，1/16，1/32中的一个。

15、如权利要求10的频率恢复装置，其中，频率偏移估计器包括：

分频偏移检测器，用来计算保护区间检测器所产生的多个累加数据的绝对值中对应于最大绝对值的位置的累加数据，用该累加数据的I分量值除其Q分量值，在所除结果的基础上计算反正切值，并用该反正切值估算分频偏移；

加法器，用来将只在OFDM符号的最后部分反馈的前一OFDM符号的频率偏移估算值加到在一个特定位置由分频偏移检测器产生的当前OFDM符号的频率偏移估算值上，在该特定位置产生所加的结果，在除了该特定位置外的其他位置上产生前一OFDM符号的频率偏移估算值；

延迟单元，用来在单个OFDM符号间隔期间延迟从加法器中产生的频率偏移估算值；和

数字控制振荡器(NCO)，用来从延迟所产生的频率偏移估算值中产生分频偏移补偿值，并反馈该分频偏移补偿值到频率偏移补偿器。

16、一种移动广播接收器，包括：

调谐器，用来接收由有用数据区间和保护区间组成的正交频分多路复用(OFDM)信号；

解调器，用来数字化被调谐器所调谐的OFDM信号，并且以复合采样数据的形式输出数字化的结果；

频率偏移补偿器，用来将从解调器产生的复合采样数据乘上分频偏移估算值，并产生具有补偿的分频偏移的基带复合采样数据；

保护区间检测器，用来计算被OFDM符号的有用数据区间中包含的采样数(N)所延迟的复合采样数据和解调后接收到的其他复合采样数据之间的共轭值，在和保护区间采样数相对应的预定间隔期间累加该共轭值，并且输出所累加的结果；

分频偏移估计器，用来计算对应于保护区间检测器所产生输出值中最大值位置的特定值，用该特定值的I-分量值除Q-分量值，在所除结果的基础上计算反正切值，在该反正切值基础上估算分频偏移补偿值，并且反馈所估算的结果到频率偏移补偿器；和

快速傅立叶转换(FFT)单元，用来在保护区间检测器所产生的输出值中最大值的位置的基础上产生傅立叶窗口，并只对由频率偏移补偿器产生的复合采样数据中包含在FFT窗口中的复合采样数据执行FFT处理。

17、如权利要求16的移动广播接收器，其中频率偏移估计器包括：

分频偏移检测器，用来计算对应于保护区间检测器所产生的累加数据中最大值位置的累加数据，用该累加数据的I-分量值除其Q-分量值，在所除结果的基础上计算反正切值，及使用该反正切值估算当前OFDM符号的分频偏移；

加法器，用来将只在OFDM符号的最后部分反馈的前一OFDM符号的频率偏移估算值加到在特定位置由分频偏移检测器产生的当前OFDM符号的频率偏移估算值上，在该特定位置产生所加的结果，及在除了该特定位置外的其他位置上产生前一OFDM符号的频率偏移估算值；

延迟单元，用来在单个OFDM符号间隔期间延迟从加法器产生的频率偏移估算值；和

数字控制振荡器(NCO)，用来从延迟单元所产生的频率偏移估算值产生补偿频率，并反馈该补偿频率到频率偏移补偿器。

18、如权利要求16的移动广播接收器，其中：

包含在保护区间检测器的OFDM符号中的有用数据区间的数目随着模式而变化，且

传输模式是2K模式和8K模式中的一个。

19、如权利要求16的移动广播接收器，其中：

保护区间检测器的保护区间采样数(L)随着传输模式和各个传输模式的保护区间的长度而变化，且

各个传输模式的保护区间的长度至少是实际有用数据的1/4，1/8，1/16，1/32中的一个。

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