DE102009055286B4 - TPS-Decoder für DVB-T Fernsehsystem und Empfänger, der selbigen benutzt - Google Patents

Abstract

Übertragungsparametersignalisierungs(TPS)-Decoder für ein terrestrisches digitales Videorundfunk(DVB-T)-Fernsehsystem, aufweisend: einen Eingabesignalschätzer zum Empfangen einer Mehrzahl von Frequenzbereichseingabesignalen und einer Mehrzahl von Kanalmesssignalen, um eine Mehrzahl von geschätzten Eingabesignalen zu erzeugen, wobei die Frequenzbereichseingabesignale mit TPS-Signalen eines Rahmens korrespondieren; eine Maskierungsvorrichtung, die mit dem Eingabesignalschätzer verbunden ist, zum Durchführen einer Maskierungsoperation auf den geschätzten Eingabesignalen um eine Mehrzahl von Maskierungssignalen zu erzeugen; einen Vektorindexfeststeller, der mit der Maskierungsvorrichtung verbunden ist, zum Feststellen eines Vektorindexes, der den Frequenzbereichseingabesignalen gemäß den Maskierungssignalen entspricht; und eine Nachschlagetabellenvorrichtung, die mit dem Vektorindexfeststeller verbunden ist, zum Erzeugen eines Schlüsselworts gemäß dein Vektorindex.

Description

• Hintergrund der Erfindung
• 1. Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet zur drahtlosen Übertragung und insbesondere einen Übertragungsparametersignalisierungs(Transmission Parameter Signaling, TPS)-Decoder für ein Digital Video Broadcasting-Terrestrial(DVB-T)-Fernsehsystem und den Empfänger, der selbiges benutzt.
• 2. Beschreibung des Stands der Technik
• Zusätzlich zu einem Rundfunkprogramm mit besseren Bild- und Tonqualitäten und spektraler Effizienz kann der digitale Fernsehrundfunk auch zahlreiche Datendienste im Vergleich mit dem herkömmlichen analogen Fernsehrundfunk bereitstellen.
• Aufgrund des kommenden digitalen Zeitalters verändert sich der Fernsehrundfunk allmählich von einem analogen System zu einem digitalen System, während sich die mobile Kommunikation von den analogen Systemen der ersten Generation zu Sprachsystemen der zweiten Generation und dann zu digitalen Multimedia-Systemen der dritten Generation entwickelte. Ein Digital Video Broadcasting(DVB)-System kann die Probleme der schlechten Empfangsqualität oder instabiler Signalintensität, die in den gegenwärtigen analogen Systemen auftreten und durch Topographien und Hindernisse verursacht werden, überwinden, um damit ein Rundfunkprogramm mit besseren Bild- und Tonqualitäten bereitzustellen.
• Zusätzlich wird die spektrale Effizienz in dem DVB-System erhöht und somit steigt die Datenmenge der zu übertragenden Programme in einer begrenzten Systembandbreite.
• Wichtiger ist, dass das DVB zahlreiche zusätzliche Dienste bereitstellen kann, die von dem Datenrundfunk abgeleitet sind.
• Die gegenwärtig vorgeschlagenen DVB-Systeme können in Mehrfach- und Einzelträgermodi eingeteilt werden. Erstere benutzen meisten die Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM)-Modulationstechnik. Die Empfangs- und Decodierfunktionen der Übertragungsparametersignalisierung (TPS) spielen eine besonders wichtige Rolle bei den digitalen Videorundfunksystemen.
• Als Beispiel des terrestrischen digitalen Videorundfunks (DVB-T) des europäischen Standards umfassen die Übertragungsmodi 2k- und 8k-Modi. In dem 2k-Modus umfasst jedes OFDM-Symbol 2048 Unterträger, in Anwendung sind nur 1705 Unterträger aktiv und die restlichen, die sich nahe an beiden Seiten des Kanals befinden, sind reserviert als ein Sicherheitsband. Unter den 1705 Unterträgern sind nur 1512 aktiv um die Quadraturamplituden-Modulations-(QAM)-Signale zu übertragen, und die verbleibenden 193 sind aktiv um die Pilotsignale zu übertragen. Die Pilotsignale umfassen 17 Übertragungsparametersignalisierungs(TPS)-Piloten, 45 kontinuierliche Piloten und 131 verteilte Piloten.
• Ähnlich umfasst in dem 8k-Modus jedes OFDM-Symbol 8192 Unterträger, jedoch befinden sich nur 6817 in Anwendung aktiv. Nur 6048 der 6817 Unterträger sind aktiv um die QAM Signale zu übertragen, und die verbleibenden 769 sind aktiv um die Pilotsignale zu übertragen. Die Pilotsignale umfassen 68 TPS-Piloten, 177 kontinuierliche Piloten und 524 verteilte Piloten.
• Die TPS-Piloten in dem DVB-T System übertragen das Synchronisationssignal und die übertragungsbezogenen Parameter, wie z. B. Codierraten (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8), QAM-Modulationsmodi (Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), 16-QAM, 64-QAM), Sicherheits-Intervall-Längen (1/4 TU, 1/8 TU, 1/16 TU, 1/32 TU), Übertragungsmodi (2k, 8k) und dergleichen. Dementsprechend kann der Empfänger die TPS-Piloten im Voraus akkurat decodieren um sicherzustellen, dass die nachfolgend empfangenen Daten exakt decodiert werden können.
• Die US-Patentveröffentlichung US 2006/0088111 A1 , veröffentlicht am 27. April 2006 mit dem Titel „TPS decoder in an orthogonal frequency division multiplexing receiver” offenbart die Kanalzustandsinformation (channel state information, CSI), die bei dem TPS-Decodieren angewandt wird. Wie in dem Blockdiagramm der 1 gezeigt, stellt ein Viterbi-Eingabeprozessor 76 die CSI bereit und gibt die CSI an einen TPS-Decoder 66 zur Decodierung aus. Jedoch offenbart es nicht, wie theoretisch wirksam die CSI und die Eingabesignale eingesetzt werden, um die beste TPS-Decodierfunktion zu erreichen und wie passend und effektiv das System zu entwerfen ist, um die beste TPS-Decodierfunktion unter Verwendung eines Entzerrers zu erhalten.
• Die Druckschrift DE 10 2004 033 442 A1 mit dem Titel „Vorrichtung und Verfahren für direkte Kanalzustandsmessung eines Empfängers” offenbart eine Vorrichtung, die eine Demapping- und eine Piloteinfügungseinheit, eine Subtrahiereinheit, eine Einheit zur Berechnung des quadrierten euklidischen Abstandes, eine nichtrekursive Trägerfiltereinheit, eine Datenträgerextrahiereinheit, eine rekursive Symbolfiltereinheit und eine Quantisierungseinheit zum direkten Messen des Kanalzustands eines OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)-Empfängers aufweist. Die Vorrichtung passt einen frequenzselektiven Kanal an unter Verwendung eines quadrierten euklidischen Abstandes zwischen einem empfangenen Signalwert und einem Messwert des Kanalzustandes, der durch Demapping erhalten wird, und schätzt die CSI (Kanalzustandsinformation). Wie in der Beschreibung gezeigt, gibt die Quantisierungseinheit die CSI an einen Viterbi-Decoder zur Decodierung aus. Jedoch offenbart die Druckschrift nicht, wie die CSI und die Eingabesignale theoretisch wirksam einzusetzen sind, um die beste TPS-Decodierfunktion zu erreichen, und wie das System geeignet und effektiv zu gestalten ist, um die beste TPS-Decodierfunktion bei der Verwendung eines Equalizers zu erhalten.
• Deswegen ist es wünschenswert, einen verbesserten TPS-Decoder für ein OFDM-basiertes System bereitzustellen, um die zuvor genannten Probleme abzumildern und/oder zu vermeiden.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Übertragungsparametersignalisierungs(TPS)-Decoder für ein terrestrisches digitales Videorundfunk(DVB-T)-Fernsehsystem bereitzustellen, welches die beste TPS-Decodier-Leistungsfähigkeit mit Hilfe der bekannten Kanalzustandsinformationen (CSI) liefern kann. Zusätzlich kann die Erfindung in einem Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM)-basierten System für eine TPS-Decodierung angewandt werden.
• Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird ein Übertragungsparametersignalisierungs(TPS)-Decoder für ein terrestrisches digitales Videorundfunk(DVB-T)-Fernsehsystem bereitgestellt, welches einen Eingabesignalschätzer, eine Maskierungsvorrichtung, einen Vektorindexfeststeller und eine Nachschlagetabellenvorrichtung umfasst. Der Eingabesignalschätzer empfängt eine Mehrzahl an Frequenzbereichseingabesignalen und eine Mehrzahl an Kanalmesssignalen, um dadurch eine Mehrzahl an geschätzten Eingabesignalen zu erzeugen, wobei die Frequenzbereichseingabesignale TPS-Signalen eines Rahmens entsprechen. Die Maskierungsvorrichtung ist mit dem Eingabesignalschätzer verbunden, um eine Maskierungsoperation auf den geschätzten Eingabesignalen durchzuführen, um dadurch eine Mehrzahl an Maskierungssignalen zu erzeugen. Der Vektorindexfeststeller ist mit der Maskierungsvorrichtung verbunden, um abhängig von den Maskierungssignalen einen Vektorindex entsprechend den Frequenzbereichseingabesignalen festzulegen. Die Nachschlagetabellenvorrichtung ist mit dem Vektorindexfeststeller verbunden, um abhängig von dem Vektorindex dadurch ein Schlüsselwort zu erzeugen.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein terrestrisches digitales Videorundfunk(DVB-T)-Fernsehsystem bereitgestellt, welches eine Antenne, ein Hochfrequenz-(RF)-Frontend, einen Analog-Digital-Wandler, einen Vorsynchronisierer, ein Filter, einen Synchronisierer, einen Kanalschätzer, einen Rahmenkörperprozessor, eine schnelle Fourier-Transformations(FFT)-Vorrichtung und einen TPS-Decoder umfasst. Die Antenne empfängt ein Funksignal. Das RF-Frontend ist mit der Antenne verbunden, um das Funksignal von einer Funkfrequenz auf ein Basisband zu reduzieren, um dadurch ein Basisbandsignal zu erzeugen. Der Analog-Digital-Wandler ist mit dem RF-Frontend verbunden, um eine analog/digital Wandlung auf dem Basisbandsignal durchzuführen, um dadurch ein In-Phase-Teil und ein Quadratur-Phase-Teil zu erzeugen. Der Vorsynchronisierer ist mit dem Analog-Digital-Wandler verbunden, um abhängig von einer Abschätzung des Synchronisierers ein Ausgabesignal des Analog-Digital-Wandlers zu kompensieren. Der Vorsynchronisierer umfasst einen digitalen Mischer und einen Interpolator. Der digitale Mischer führt eine Frequenzversatzkompensierung durch. Der Interpolator ist mit dem digitalen Mischer verbunden, um eine Zeitversatzkompensierung durchzuführen. Das Filter ist mit dem Vorsynchronisierer verbunden, um Außenbandrauschen zu filtern, um dadurch ein Filtersignal zu erzeugen. Der Synchronisierer ist mit dem Filter verbunden, um abhängig von dem Filtersignal alle Systemsynchronisierungen durchzuführen, die für den Empfänger erforderlich sind. Der Kanalschätzer ist mit dem Filter verbunden, um eine Kanalmessung auf einem Übertragungskanal durchzuführen, um dadurch ein Kanalmesssignal zu erzeugen. Der Rahmenkörperprozessor ist mit dem Filter und dem Kanalschätzer verbunden, um eine Rahmenkörperverarbeitung basierend auf dem Kanalmesssignal, welches durch den Kanalschätzer erzeugt wurde, durchzuführen und die Synchronisation zu benutzen, um eine beste Zeiteinteilungsposition auf einem Rahmenkörper zu finden, und um eine durch einen Rahmenkopf verursachte Interferenz zu beseitigen. Die FFT-Vorrichtung ist mit dem Rahmenkörperprozessor verbunden, um eine schnelle Fourier Transformation auf einem Ausgabesignal des Rahmenkörperprozessors durchzuführen, um dadurch eine Mehrzahl an Frequenzbereichseingabesignalen zu erzeugen. Der TPS Decoder ist mit der FFT-Vorrichtung und dem Kanalschätzer verbunden, um einen TPS-Vektor basierend auf den Frequenzbereichseingabesignalen zu erzeugen, wobei die Frequenzbereichseingabesignale TPS-Signalen eines Rahmens entsprechen.
• Andere Ziele, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung ersichtlicher werden, wenn sie im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet werden.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• 1 ist ein schematisches Diagramm einer typischen TPS Decodierung;
• 2 ist ein Blockdiagramm eines Übertragungsparametersignalisierungs-(TPS)-Decoders für ein digitales Videorundfunk(DVB-T)-Fernsehsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
• 3 ist ein schematisches Diagram von Signalen des ersten Rahmens, der durch einen Übertrager eines konventionellen DVB-T Fernsehsystems gesandt wurde;
• 4 ist ein schematisches Diagram von Signalen eines 1-ten Rahmens, der durch einen Übertrager eines Standard DVB-T Fernsehsystems gesandt wurde;
• 5 ist ein Blockdiagramm eines Unterträger-Eingabesignalschätzers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
• 6 ist ein Blockdiagramm eines Vektorindexfeststellers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
• 7 ist ein schematisches Diagramm eines TPS Decoders, der in dem Empfänger des DVB-T Fernsehsystems in einem Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) gemäß der Erfindung angewandt wird.
• Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
• 2 ist ein Blockdiagramm eines Übertragungsparametersignalisierungs-(TPS)-Decoders 200 für ein digitales Videorundfunk(DVB-T)-Fernsehsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, welche sich in einem Mehrfachträgermodus befindet. Der TPS Decoder 200 umfasst einen Eingabesignalschätzer 210, eine Maskierungsvorrichtung 220, einen Vektorindexfeststeller 230, eine Nachschlagetabellenvorrichtung 240 und einen Entscheidungsfeststeller 250.
• Der Eingabesignalschätzer 210 empfängt eine Mehrzahl an Frequenzbereichseingabesignalen y m / l,k und eine Mehrzahl an Messsignalen H ^_l,k um dadurch eine Mehrzahl an geschätzten Eingabesignalen EST_q,m zu erzeugen, wobei die Frequenzbereichseingabesignale y m / l,k TPS Signalen eines Rahmens in drahtloser Übertragung entsprechen, wobei l einen Rahmenindex für den Rahmen anzeigt, k einen Unterträgerindex anzeigt und m einen TPS Vektorindex anzeigt. Für einen 8k-Modus, bei welchem k = 1~68, wird der Unterträger mit dem Index k = 1 verwendet, um ein Referenzbild zu senden, und die Unterträger mit den Indizes k = 2~68 werden verwendet um 67 TPS Bits zu senden. In dieser Ausführungsform werden die Frequenzbereichseingabesignale y m / l,k durch Y_m bezeichnet, d. h. Y_m = {y m / l,k} und die Kanalmesssignale H ^_l,k wird durch H ^, d. h. H ^ = {H ^_l,k}, bezeichnet.
• Der Eingabesignalschätzer 210 basiert wie folgt ausgedrückt auf der Gleichung (1) um die Frequenzbereichseingabesignale zu schätzen um dadurch die geschätzten Eingabesignale zu erzeugen:

  

  wo EST_q,m die geschätzten Eingabesignale anzeigt, y m / l,k die Frequenzbereichseingabesignale anzeigt, H ^_l,k die Kanalmesssignale anzeigt, wobei b_k = a m / 1, in welchem m einen m-ten TPS-Vektor anzeigt und

  

  in welcher a q / k Vektorteile entsprechend der Frequenzbereichseingabesignale in Übertragung anzeigt und q = 2⁰, ..., 2⁶⁷.
• Das Symbol l zeigt einen l-ten Zeitrahmen mit Signalen an, die durch den Übertrager des DVB-T Fernsehsystems gesandt wurden. x m / l,k zeigt an, dass die Signale des l-ten Rahmens des m-ten TPS-Vektors durch den k-ten Unterträger gesandt wurden. In dem DVB-T System enthält jeder TPS-Vektor ein Referenz-Bit und 67 TPS Bits. Es wird festgestellt, dass S⁽ⁱ⁾ ≡ {S (i) / l} für i einen i-ten TPS Vektor anzeigt, d. h. S⁽ⁱ⁾ ≡ {S (i) / l|1 ≤ l ≤ 68}. Als nächstes wird S ≡ {S⁽ⁱ⁾} als ein Satz von TPS-Vektoren definiert und W ≡ {w_k} wird als ein Referenzvektor für w_k ⊂ {0, 1} definiert. Der Referenzvektor W ist nämlich ein Symbol, welches nach einer Differential Binary Phase Shift Keying (DBPSK) Modulation zuerst gesendet wird.
• 3 ist ein schematisches Diagramm von Signalen des ersten Rahmens, der durch einen Übertrager eines herkömmlichen DVB-T Fernsehsystems gesendet wird. Der erste Rahmen sendet einen Referenzvektor W. Dementsprechend kann das Übertragungssignal x m / l,k in 3 wie folgt ausgedrückt sein: x m / 1,k = a m / 1,k = 1 – 2w_k ≡ b_k, w_k ∊ {0, 1}. (2)
• b_k = 1 – 2w_k und die entsprechenden Frequenzbereichseingabesignale y m / l,k können wie folgt ausgedrückt werden: y m / 1,k = x m / 1,k·H ^_1,k + n_1,k = b_k·H ^_1,k + n_1,k, (3) wo H ^_1,k die Kanalmesssignale anzeigt, n_1,k Rauschen anzeigt und w_k Teile des Referenzvektors W anzeigt. Wie in 3 gezeigt, wird der binäre w_k in das bipolare a m / 1,k geändert und führt eines BPSK durch, um dadurch die Übertragungssignale x m / 1,k zu erzeugen.
• 4 ist ein schematisches Diagramm der Signale x m / 1,k eines l-ten Rahmens, der durch einen Übertrager eines Standard DVB-T Fernsehsystems gesendet wird, für l > 1. Der l-te Rahmen wird verwendet, um die Teile S (m) / l des m-ten TPS-Vektors zu senden. In 4 können die Übertragungssignale x m / 1,k wie folgt ausgedrückt werden:

  

  wobei a m / i = 1 – 2·S (m) / i, d. h. S (m) / i = 1 / 2(1 – a m / i). In diesem Fall definiert die Erfindung einen Parameter d m / l wie folgt:

  
• Mittels des Parameters d m / l und einer korrespondierenden Vereinfachung können die Übertragungssignale x m / 1,k umgeschrieben werden als: x m / l,k = a m / 1·d m / l = b_k·d m / l, l > 1, (6) und die korrespondierenden Frequenzbereichseingabesignale y m / l,k können ausgedrückt werden als: y m / l,k = x m / l,k·H ^_l,k + n_l,k = b_k·d m / l·H ^_l,k + n_l,k, l > 1, (7) wo H ^_l,k die Kanalmesssignale anzeigt, n_l,k Rauschen anzeigt und b_k = 1 – 2w_k.
• Wenn D_m ≡ {d m / l}, A_m ≡ {a m / l} und S^(m) ≡ {s (m) / l} ist, wobei d m / l, a m / l, s (m) / l gewonnen werden kann durch:

  
• Das heißt, die Erfindung detektiert D_m (D_m ≡ {d m / l}) durch Y_m (Y_m = {y m / l,k}) und H ^ (H ^ = {H ^_i,k}) um dadurch A_m = {a m / l} und S^(m) ≡ {s (m) / l} zu finden.
• Der Eingabesignalschätzer 210 weist q TPS Unterträger-Eingabesignalschätzer 211 zum jeweiligen Empfangen der Frequenzbereicheingabesignale y m / l,k und der Kanalmesssignale H ^_l,k auf, um dadurch q geschätzte Eingabesignale EST_q,m zu erzeugen, in welchen:

  

  wo EST_q,m die geschätzten Eingabesignale anzeigt, y m / l,k die Frequenzbereichseingabesignale anzeigt, H ^_l,k die Kanalmesssignale anzeigt, wobei b_k = a m / l und

  

  in welchem a q / k Vektorteile entsprechend den Frequenzbereichseingabesignalen in Übertragung anzeigt, und q = 2⁰, ..., 2⁶⁷ ist.
• In dieser Ausführungsform werden q Frequenzbereichseingabesignale y m / l,k nicht durch eine Kanalentzerrung verarbeitet. Es ist gemäß den Maximum A Posterior (MAP) Kriterien bekannt, dass ein Index m ^ für das Schlüsselwort entsprechend den q Frequenzbereichseingabesignalen y m / l,k ausgedrückt werden kann als:

  

  wo

  

  Funktionen anzeigt, die durch die q Unterträger-Eingabesignalschätzer 211 durchgeführt werden, welche im Wesentlichen die q geschätzten Eingabesignale EST_q,m erzeugen.
• 5 ist ein Blockdiagramm eines k-ten Unterträger-Eingabesignalschätzers 211 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In 5 umfasst der Unterträger-Eingabesignalschätzer 211 einen komplexen konjugierten Erzeuger 510, einen ersten Multiplizierer 520, einen Reelle-Zahl-Extrahierer 530, einen zweiten Multiplizierer 540, einen ersten Akkumulator 550, einen dritten Multiplizierer 560 und einen zweiten Akkumulator 570.
• Der komplexe konjugierte Erzeuger 510 empfängt die Kanalmesssignale H ^_l,k und erzeugt eine Mehrzahl an komplexen konjugierten Kanalmesssignalen H ^_l,k*.
• Der erste Multiplizierer 520 führt eine Multiplikation der Frequenzbereichseingabesignale y m / l,k durch und der komplexen konjugierten Kanalmesssignalen H ^_l,k* um dadurch ein erstes Multiplikationssignal y m / l,k·H ^_l,k* zu erzeugen.
• Der Reelle-Zahl-Extrahierer 530 ist mit dem ersten Multiplizierer 520 verbunden, um einen reellen Teil von dem ersten Multiplikationssignal y m / l,k·H ^_l,k* zu extrahieren, um dadurch ein Reelle-Zahl-Signal Re{y m / l,k·H ^_l,k*} zu erzeugen.
• Der zweite Multiplizierer 540 ist mit dem Reelle-Zahl-Extrahierer 530 verbunden, um eine Multiplikation des Reelle-Zahl-Signals Re{y m / l,k·H ^_l,k*} und b_k durchzuführen, und dadurch ein zweites Multiplikationssignal b_k·Re{y m / l,k·H ^_l,k*} zu erzeugen.
• Der erste Akkumulator 550 ist mit dem zweiten Multiplizierer 540 verbunden, um das zweite Multiplikationssignal b_k·Re{y m / l,k·H ^_l,k*} zu akkumulieren, um dadurch ein erstes Akkumulationssignal

  

  zu erzeugen.
• Der dritte Multiplizierer 560 ist mit dem ersten Akkumulator 550 verbunden um eine Multiplikation des ersten Akkumulationssignals

  

  und d q / l durchzuführen, um dadurch ein drittes Multiplikationssignal

  

  zu erzeugen.
• Der zweite Akkumulator 570 ist mit dem dritten Multiplizierer 560 verbunden, um das dritte Multiplikationssignal

  

  zu akkumulieren, um dadurch die geschätzten Eingabesignale

  

  zu erzeugen.
• Die Maskierungsvorrichtung 220 ist mit dem Eingabesignalschätzer 210 verbunden, um eine Maskierungsoperation auf die geschätzten Eingabesignale durchzuführen, um dadurch eine Mehrzahl von Maskierungssignalen Z_q,m zu erzeugen.
• Die Maskierungsoperation wird durch die Gleichung (10) wie folgt durchgeführt: Z_q,m = M_q·EST_q,m, (10), wo Z_q,m die Maskierungssignale anzeigt, wobei M_q = 1, wenn ein Vektor entsprechend den Frequenzbereichseingabesignalen in Übertragung ein aktiver TPS-Vektorsatz S_a ist und M_q = 0 ist, wenn der Vektor entsprechend den Frequenzbereichseingabesignalen in Übertragung nicht der aktive TPS-Vektorsatz S_a ist.
• Die Funktion M_q = 0 kann ausgedrückt werden als:

  
• Der Vektorindexfeststeller 230 ist mit der Maskierungsvorrichtung 220 verbunden, um abhängig von den Maskierungssignalen Z_q,m einen Vektorindex m ^ entsprechend den Frequenzbereichseingabesignalen festzustellen.
• 6 ist ein Blockdiagramm eines Vektorindexfeststellers 230 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Vektorindexfeststeller 230 umfasst einen Feststeller eines absoluten Maximums 610 und einen Feststeller für einen Index, der mit dem Maximum assoziiert ist 620.
• Der Feststeller des absoluten Maximums 610 ist mit der Maskierungsvorrichtung 220 verbunden, um abhängig von den Maskierungssignalen Z_q,m ein absolutes Maximum der Maskierungssignale durch eine Gleichung festzustellen:

  

  wo Z_q,m die Maskierungssignale anzeigt, S_a den aktiven TPS Vektorsatz anzeigt, S^(q) den Vektor entsprechend der Frequenzbereichseingabesignale in Übertragung anzeigt und Z Max / m das absolute Maximum der Maskierungssignale anzeigt.
• Der Feststeller für einen Index, der mit dem Maximum assoziiert ist 620 basiert auf dem absoluten Maximum Z Max / m, um den Vektorindex m ^ durch eine Gleichung festzulegen:

  
• Die Nachschlagetabellenvorrichtung 240 ist mit dem Vektorindexfeststeller 230 verbunden, um abhängig von dem Vektorindex ein Schlüsselwort

  

  zu erzeugen.
• Der Entscheidungsfeststeller 250 ist mit der Nachschlagetabellenvorrichtung 240 verbunden, um abhängig von einer Mehrzahl von Schlüsselwörtern

  

  die durch die Nachschlagetabellenvorrichtung 240 ausgegeben werden, das Schlüsselwort mit der größten Wahrscheinlichkeit als eine Ausgabe zu selektieren.
• 7 ist ein schematisches Diagramm eines TPS Decoders 200, der an einem Empfänger eines DVB-T Fernsehsystems in einem Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) gemäß der Erfindung eingesetzt wird. In 7 ist der TPS Decoder 200 auf der rechten Seite der gestrichelten Linie dargestellt, während die Komponenten des Empfängers des DVB-T Fernsehsystems auf der linken Seite dargestellt sind. Wie in 7 gezeigt, umfasst der Empfänger eine Antenne 121, ein Hochfrequenz-(RF)-Frontend 122, einen Analog-Digital-(A/D)-Wandler 123, einen Vorsynchronisierer 126, ein Filter 124, einen Rahmenkörperprozessor 129, einen Synchronisierer 130, eine schnelle Fourier Transformations-(FFT)-Vorrichtung 125 und einen Kanalschätzer 128 auf.
• Die Antenne 121 empfängt ein Funksignal. Das RF-Frontend 122 ist mit der Antenne verbunden, um das Funksignal, das um eine Hochfrequenz eines Basisbands zentriert ist, abwärts zu wandeln, um dadurch ein Basisbandsignal zu erzeugen. Der A/D-Wandler 123 ist mit dem RF-Frontend verbunden, um eine Analog-Digital-Wandlung auf dem Basisbandsignal durchzuführen, um dadurch ein In-Phase-Teil und ein Quadratur-Phasen-Teil zu erzeugen. Der Vorsynchronisierer 126 ist mit dem A/D-Wandler 123 verbunden, um zu einer Schätzung des Synchronisierers zu passen, um ein Ausgabesignal des A/D-Wandlers zu kompensieren. Der Vorsynchronisierer umfasst einen digitalen Mischer (nicht gezeigt) und einen Interpolator (nicht gezeigt). Der digitale Mischer führt eine Frequenzversatzkompensierung durch. Der Interpolator ist mit dem digitalen Mischer verbunden, um eine Zeitversatzkompensierung durchzuführen. Das Filter 124 ist mit dem Vorsynchronisierer 126 verbunden, um Außenbandrauschen herauszufiltern. Der Synchronisierer 130 ist mit dem Ausgang des Filters 124 verbunden, um die gesamte Systemsynchronisation, die für den Empfänger erforderlich ist, durchzuführen. Der Kanalschätzer 128 ist mit dem Ausgang des Filters 124 verbunden, um eine Kanalmessung auf Übertragungskanälen durchzuführen, um dadurch die Kanalmesssignale zu erzeugen. Der Rahmenkörperprozessor 129 ist mit dem Filter und mit dem Kanalschätzer verbunden, um eine Rahmenkörperverarbeitung basierend auf den Kanalmesssignalen, die durch den Kanalschätzer 128 erzeugt werden, durchzuführen, und die Synchronisation zu verwenden, um eine beste Zeiteinteilungsposition auf einem Rahmenkörper zu finden, und um eine durch einen Rahmenkopf verursachte Interferenz zu beseitigen. Die FFT-Vorrichtung 125 ist mit dem Rahmenkörperprozessor 129 verbunden, um eine schnelle Fourier Transformation auf einem Ausgabesignal des Rahmenkörperprozessors 129 durchzuführen, um dadurch die Frequenzbereichseingabesignale {y m / l,k} zu erzeugen.
• In dem DVB-T Fernsehsystem ist der TPS Vektor in einem bekannten Referenz-Bit und 67 TPS-Bits enthalten. Dementsprechend wird eine Decodierung auf einem Teil der 67 TPS-Bits und nachfolgend auf den verbleibenden TPS-Bits zum Reduzieren der Hardware-Komplexität und zum Gewinnen eines Suboptimums durchgeführt. Der TPS Decoder kann nämlich ein n-stufiges Decodieren durchführen, bei welchem die k-te Stufe eingesetzt wird, um e_k TPS-Bits zu decodieren, d. h.

  

  Dies kann einfach durch Fachleute realisiert werden und somit erscheint eine detaillierte Beschreibung nicht notwendig.
• Wie zitiert, beschreibt der Stand der Technik nicht, wie theoretisch wirksam die Kanalzustandsinformation eingesetzt wird, um die beste TPS-Decodierleistung ausdrücklich zu erreichen. Um dies zu bewältigen offenbart die Erfindung die Frequenzbereichseingabesignale Y_m = {y m / l,k} und die Kanalmesssignale H ^ = {H ^_l,k} um dadurch die beste TPS-Decodierleistung zu erhalten.

Claims (11)

1. Übertragungsparametersignalisierungs(TPS)-Decoder für ein terrestrisches digitales Videorundfunk(DVB-T)-Fernsehsystem, aufweisend: einen Eingabesignalschätzer zum Empfangen einer Mehrzahl von Frequenzbereichseingabesignalen und einer Mehrzahl von Kanalmesssignalen, um eine Mehrzahl von geschätzten Eingabesignalen zu erzeugen, wobei die Frequenzbereichseingabesignale mit TPS-Signalen eines Rahmens korrespondieren; eine Maskierungsvorrichtung, die mit dem Eingabesignalschätzer verbunden ist, zum Durchführen einer Maskierungsoperation auf den geschätzten Eingabesignalen um eine Mehrzahl von Maskierungssignalen zu erzeugen; einen Vektorindexfeststeller, der mit der Maskierungsvorrichtung verbunden ist, zum Feststellen eines Vektorindexes, der den Frequenzbereichseingabesignalen gemäß den Maskierungssignalen entspricht; und eine Nachschlagetabellenvorrichtung, die mit dem Vektorindexfeststeller verbunden ist, zum Erzeugen eines Schlüsselworts gemäß dein Vektorindex.
2. TPS-Decoder nach Anspruch 1, wobei die geschätzten Eingabesignale, die durch den Eingabesignalschätzer erzeugt werden, ausgedrückt werden als:

   

   wo EST_q,m die geschätzten Eingabesignale anzeigt, y m / l,k die Frequenzbereichseingabesignale anzeigt, H ^_l,k die Kanalmesssignale anzeigt, wobei b_k = a m / 1 und

   

   in welchem a q / k Vektorteile anzeigt, die den Frequenzbereichseingabesignalen in Übertragung entsprechen, und q = 2⁰, ..., 2⁶⁷ ist.
3. TPS-Decoder nach Anspruch 2, wobei die Maskierungssignale, die durch Durchführung der Maskierungsoperation erzeugt werden, ausgedrückt sind als: Z_q,m = M_q·EST_q,m, wo Z_q,m die Markierungssignale anzeigt, wobei M_q = 1 ist, wenn ein Vektor, der den Frequenzbereichseingabesignalen in Übertragung entspricht, ein aktiver TPS-Vektorsatz ist, und M_q = 0 ist, wenn ein Vektor, der den Frequenzbereichseingabesignalen in Übertragung entspricht, nicht der aktive TPS-Vektorsatz ist.
4. TPS-Decoder nach Anspruch 1, wobei der Vektorindexfeststeller aufweist: einen Feststeller eines absoluten Maximums, der mit die Maskierungsvorrichtung verbunden ist, zum Feststellen eines absoluten Maximums der Maskierungssignale gemäß den Maskierungssignalen; und einen Feststeller für einen Index, der mit dem Maximum assoziiert ist, zum Feststellen eines Vektorindexes, der dem absoluten Maximum der Maskierungssignale entspricht.
5. TPS-Decoder nach Anspruch 4, wobei das absolute Maximum, das durch den Feststeller des absoluten Maximums ausgedrückt wird als:

   

   wo Z_q,m die Maskierungssignale anzeigt, S_a einen aktiven TPS-Vektorsatz anzeigt, S^(q) den Vektor anzeigt, der den Frequenzbereichseingabesignalen in Übertragung entspricht, und Z Max / m das absolute Maximum der Maskierungssignale anzeigt.
6. TPS-Decoder nach Anspruch 5, wobei der Vektorindex, der durch den Feststeller für einen Index, der mit dem Maximum assoziiert ist, erzeugt wird, ausgedrückt wird als:

   

   wo m ^ den Vektorindex anzeigt.
7. TPS-Decoder nach Anspruch 2, wobei der Eingabesignalschätzer eine Mehrzahl an Unterträger-Eingabesignalschätzern aufweist und jeder Unterträger-Eingabesignalschätzer umfasst: einen komplexen konjugierten Erzeuger zum Empfangen der Kanalmesssignale H ^_l,k und Erzeugen einer Mehrzahl an komplexen konjugierten Kanalmesssignalen H ^_l,k*; einen ersten Multiplizierer zum Durchführen einer Multiplikation der Frequenzbereichseingabesignale y m / l,k und der komplexen konjugierten Kanalmesssignalen H ^_l,k*, um ein erstes Multiplikationssignal y m / l,k·H ^_l,k* zu erzeugen; einen Reelle-Zahl-Extrahierer, der mit dem ersten Multiplizierer verbunden ist, zum Extrahieren eines reellen Teils von dem ersten Multiplikationssignal y m / l,k·H ^_l,k*, um ein Reelle-Zahl-Signal Re{y m / l,k·H ^_l,k*} zu erzeugen; ein zweiter Multiplizierer, der mit dem Reelle-Zahl-Extrahierer verbunden ist, zum Durchführen einer Multiplikation des Reelle-Zahl-Signals Re{y m / l,k·H ^_l,k*} und b_k, um ein zweites Multiplikationssignal b_k·Re{y m / l,k·H ^_l,k*} zu erzeugen; einen ersten Akkumulator, der mit dem zweiten Multiplizierer verbunden ist, zum Akkumulieren des zweiten Multiplikationssignals b_k·Re{y m / l,k·H ^_l,k*}, um dadurch ein erstes Akkumulationssignal

   

   zu erzeugen; einen dritten Multiplizierer, der mit dem ersten Akkumulator verbunden ist, zum Durchführen einer Multiplikation des ersten Akkumulationssignals

   

   und d q / l, um dadurch ein drittes Multiplikationssignal

   

   zu erzeugen; und einen zweiten Akkumulator, der mit dem dritten Multiplizierer verbunden ist, zum Akkumulieren des dritten Multiplikationssignals

   

   um die geschätzten Eingabesignale zu erzeugen.
8. TPS-Decoder nach Anspruch 2, weiterhin aufweisend einen Entscheidungsfeststeller, der mit der Nachschlagetabellenvorrichtung verbunden ist, um abhängig von einer Mehrzahl an Schlüsselwörtern, die durch die Nachschlagetabellenvorrichtung ausgegeben werden, ein Schlüsselwort mit der größten Wahrscheinlichkeit als eine Ausgabe zu selektieren.
9. TPS-Decoder nach Anspruch 1, weiterhin eingesetzt in einem Empfänger des DVB-T Fernsehsystems, der Empfänger aufweisend: eine Antenne zum Empfangen eines Funksignals; ein Hochfrequenz(RF)-Frontend, das mit der Antenne verbunden ist, zum Abwärts-Umwandeln des Hochfrequenzsignals, das bei einer Hochfrequenz zentriert ist zu einem Basisband, um ein Basisbandsignal zu erzeugen; einen Analog-Digital-Wandler, der mit dem RF-Frontend verbunden ist, zum Durchführen einer Analog-Digital-Wandlung auf dem Basisbandsignal, um ein In-Phase-Teil und ein Quadratur-Phasen-Teil zu erzeugen; einen Vorsynchronisierer, der mit dem Analog-Digital-Wandler verbunden ist, zum Kompensieren eines Ausgabesignals des Analog-Digital-Wandlers; ein Filter, das mit dem Vorsynchronisierer verbunden ist, zum Herausfiltern von Außenbandrauschen, so dass ein Filtersignal erzeugt wird; ein Synchronisierer, der mit dem Filter verbunden ist, um abhängig von dem Filtersignal eine für den Empfänger erforderliche Synchronisation durchzuführen; einen Kanalschätzer, der mit dem Filter verbunden ist, um eine Kanalmessung auf einem Übertragungskanal durchzuführen um ein Kanalmesssignal zu erzeugen; einen Rahmenkörperprozessor, der mit dem Filter und dem Kanalschätzer verbunden ist, zum Durchführen einer Rahmenkörperverarbeitung basierend auf dem Kanalmesssignal, das durch den Kanalschätzer erzeugt wird, und Verwenden der Synchronisation, um eine beste Zeiteinteilungsposition auf einem Rahmenkörper zu finden und um eine durch einen Rahmenkopf verursachte Interferenz zu beseitigen; und eine schnelle Fourier-Transformations(FFT)-Vorrichtung, die mit dem Rahmenkörperprozessor verbunden ist, zum Durchführen einer schnellen Fourier-Transformation auf einem Ausgabesignal des Rahmenkörperprozessors, um eine Mehrzahl an Frequenzbereichseingabesignalen zu erzeugen; wobei der TPS-Decoder, der mit der FFT-Vorrichtung und dem Kanalschätzer verbunden ist, einen TPS-Vektor basierend auf den Frequenzbereichseingabesignalen erzeugt.
10. Empfänger nach Anspruch 9, wobei der Vorsynchronisierer einen digitalen Mischer zum Durchführen einer Frequenzversatzkompensierung, und einen Interpolator, der mit dem digitalen Mischer verbunden ist, zum Durchführen einer Zeiteinteilungsversatzkompensierung, aufweist.
11. Empfänger nach Anspruch 10, wobei der TPS-Decoder ein n-stufiges Decodieren durchführt, in welchem eine k-te Stufe ein Decodieren auf e_k TPS-Bits durchführt, wo

    

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