ES2257333T3 - Procedimiento para determinar la potencia de la portadora residual en una señal multiportadora modulada en qam segun el estandar dvb-t en el modo 8k. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para determinar la potencia de la portadora residual en una señal multiportadora modulada en QAM según el estándar DVB-T en el modo 8K, que presenta una portadora central que está dispuesta en el centro de las portadoras individuales, que temporalmente es un piloto continuo y temporalmente un piloto dispersado, en el que se determina la influencia de la potencia de la portadora residual sobre una portadora contigua a la portadora central y se convierte en una portadora central.

Description

Procedimiento para determinar la potencia de la portadora residual en una señal multiportadora modulada en QAM según el estándar DVB-T en el modo 8K.

La invención se refiere a un procedimiento para determinar la potencia de la portadora residual en una señal multiportadora modulada en QAM según el estándar DVB-T en el modo 8K.

El denominado estándar DVB-T describe una señal multiportadora, cuyas portadoras individuales que contienen los datos útiles están moduladas en QAM, por ejemplo en QPSK, 16-QAM o 64 QAM. El número de las portadoras individuales usadas numeradas con k depende del modo de la transformación de Fourier (FFT) empleada. En el modo 2K, por ejemplo, k = 0 a 1704, en el modo 8K, k = 0 a 6816. El conjunto de todas las portadoras individuales enviadas dentro de un intervalo temporal fijo se designa como símbolo, tal y como muestra la Figura 1. Dentro de este intervalo de la portadora están moduladas en 2PSK algunas de las portadoras con informaciones adicionales sobre el modo FFT usado, el ordenamiento QAM, etc., designándose estas portadoras como portadoras TPS (Transmission Parameter Signalling).

Adicionalmente existen múltiples portadoras individuales (pilotos) sin modular, que presentan una amplitud mayor en el factor 4/3 en comparación con la media cuadrada de las amplitudes de los tipos de portadora ya mencionados, y una fase rígida de 0º o 180º, tal y como muestra el diagrama de constelación según la Figura 2. La posición de fase se determina por medio de un número pseudoaleatorio a partir de una PRBS (Pseudo Random Binary Sequence). Estos pilotos se designan como pilotos continuos (Continual Pilots), se encuentran en posiciones fijas de la portadora, y sirven para el ajuste grueso de la frecuencia del oscilador local en el receptor.

Del mismo modo, los denominados pilotos dispersados (scattered pilots) se envían con una amplitud incrementada y una fase rígida de 0º o 180º. Estos están distribuidos de modo uniforme a lo largo del intervalo portador y cambian su posición dentro del intervalo portador de un símbolo al siguiente, tal y como se muestra en la Figura 1. Por medio de la interpolación de estos pilotos dispersados a lo largo del eje de frecuencia y de tiempo es posible una estimación del canal en las posiciones de la portadora k, y esta información obtenida por medio de interpolación se puede usar entonces para una corrección del canal de una señal DVB-T perturbada. A partir de la constelación de una o de varias portadoras individuales moduladas en QAM se pueden derivar diferentes parámetros de transmisión, que hacen posible una evaluación de la calidad de la señal separada según parámetros específicos del canal (por ejemplo, relación señal a ruido), e influjos provocados en la parte del emisor (por ejemplo portadoras residuales o errores de cuadratura).

Hay receptores de medición con los que se pueden llevar a cabo todas las mediciones relevantes en las señales QAM para DVB (BALZ C: "Eficiente Ermittlungen von Qualitätparametern Quadraturamplitudenmodulierter Signale beim digitalen Fernsehen (DVB)").

La Figura 3 muestra la construcción principal de un recorrido de emisor-receptor de un sistema que trabaja según el estándar DVB-T. En la etapa de preparación de datos 1, se preparan en el dominio frecuencial las señales de video digitales que se han de transmitir, y a continuación se transforman al intervalo temporal por medio de la transformación inversa de Fourier (IFFT) (ordenador 2). Las componentes I y Q generadas de esta manera, después de la digitalización en convertidores D/A 3 y la amplificación en amplificadores 4, son suministradas a un mezclador de cuadratura 6, en el que son mezcladas con las componentes desplazadas en fase entre ellas 90º de una señal portadora 5 a la frecuencia de salida deseada, y en un sumador 7 se vuelven a combinar e irradiar.

En el receptor, en la parte de la entrada, se vuelve a realizar en la etapa de entrada 10 una conversión inversa de la señal de entrada recibida pasándola del dominio temporal al dominio frecuencial por medio de FFT, a continuación, en una etapa de corrección 11, se lleva a cabo la corrección de canal mencionada con la ayuda de los pilotos dispersados por medio de interpolación, es decir, los pilotos dispersados recibidos se corrigen de tal manera que en la parte de recepción adoptan en el plano I/Q, respectivamente, la posición ideal según la Figura 2. En un dispositivo de evaluación de la señal 12 conectado a continuación se siguen procesando las señales de video recibidas.

Por medio de una componente de tensión continua U_{I} o U_{Q} en la parte del emisor, tal y como se indica de modo esquemático en la Figura 3 por medio del sumador 8, se puede originar una portadora residual interferente, por medio de la que se desplace la constelación, en particular, de la portadora central de una señal DVB-T, tal y como se indica en la Figura 3b (la figura 3a es la constelación ideal de la portadora central). La portadora central se encuentra en una señal multiportadora de este tipo en banda base a la frecuencia cero. Se encuentra, en el modo 2K, en k = 852, y en el modo 8K, en k = 3408. En el modo 2K, esta portadora central está modulada con datos útiles, y representa sólo temporalmente un piloto dispersado, de manera que se puede determinar en ella directamente la potencia de la portadora residual, tal y como se describe en el documento OS 199 48 383.3 dado a conocer el 12 de abril de 2001. En el modo 8K, la portadora central no está modulada, y temporalmente es un piloto continuo o un piloto dispersado. Por tanto, no se puede determinar en ella directamente la portadora residual.

Por tanto, el objetivo de la invención es revelar procedimientos con los que también se puede determinar de un modo sencillo con una señal multiportadora DVB-T que trabaja en modo 8K la potencia de la portadora residual en la portadora central.

Este objetivo se alcanza por medio de un procedimiento según la reivindicación 1 o reivindicación 4. De las reivindicaciones subordinadas se derivan posibilidades especialmente ventajosas para una realización práctica para ello.

Por medio de la evaluación del influjo de la potencia de la portadora residual sobre una portadora contigua a la portadora central, según la invención, a partir de una señal multiportadora DVB-T, que está modulada en QAM en el modo 8K, y en la que la portadora central se queda sin modular, se puede determinar e indicar la potencia de la portadora residual de la portadora central. Para ello sólo se requiere un receptor de medición convencional.

La invención se explica a continuación con más detalle a partir de dibujos esquemáticos de dos ejemplos de realización.

En el estándar DVB-T según la norma ETS300744, en un marco de transmisión se encuentra en una de cada tres posiciones de la portadora un piloto dispersado, tal y como muestra la Figura 1. Las portadoras que se encuentran entre medias son puras portadoras de datos. Con la ayuda de estos pilotos dispersados se puede corregir una señal DVB-T perturbada por medio de un procedimiento representado en la Figura 4. Gracias a ello se corrigen también as portadoras de los datos útiles que se encuentran entre medias. El sistema de corrección representado en la figura 4 está formado por una rama de corrección y una rama de datos útiles. En la rama de corrección, en primer lugar, se normalizan los pilotos de la señal multiportadora que llega, es decir, cada piloto S_{k} dispersado individual recibido se divide por su posición I_{k} ideal. En una señal no perturbada, todos los pilotos dispersados aparecen con una amplitud de 1 y una posición de fase de 0º.

En una señal multiportadora en modo 8K, la portadora central posee la posición k = 3408, tal y como muestra la Figura 1 y la Figura 4. Aceptando que una señal que se recibe en la Figura 4 sólo es perturbada por medio de una portadora residual V, y no por ningún otro tipo de influencias, entonces todas las portadoras, antes de la corrección del canal, se encuentran en la posición ideal, y sólo la portadora central con la posición k = 3408 está perturbada por la portadora residual. Por medio de la corrección de canal que se realiza a continuación en el filtro de interpolación de la rama de corrección según la Figura 4 se determinan de un modo conocido por medio de interpolación entre los pilotos dispersados factores de corrección para las portadoras que se encuentran en el medio, con los que se corrigen entonces las portadoras que se transmiten en la rama de datos útiles en una etapa sumadora. Por medio de la corrección se multiplican, por ejemplo, la portadora contigua k = 3406 con un factor de corrección complejo x_{3406}, la portadora k =
3407 con un factor de corrección complejo x_{3407}, la portadora k = 3409 con un factor de corrección complejo x_{3409}, etc. Esto lleva a un giro y a un recalcado de la constelación correspondiente alrededor de su punto central. En caso de que, sin embargo, se conozca el algoritmo de interpolación de la rama de corrección, entonces, por medio de la determinación del factor de corrección complejo x_{k} de una señal contigua se puede deducir el factor de corrección x_{3408} de la portadora central, y de este modo se puede determinar la potencia de la portadora residual V (amplitud). Por tanto, ahora se requiere, por medio de un filtro de interpolación 15 adicional según la Figura 4 que presenta las mismas características que el filtro de interpolación de la rama de corrección, determinar a partir de las portadoras corregidas los factores de corrección x_{k} determinados previamente en la rama de corrección de las portadoras contiguas a la portadora central, y calcular por medio de interpolación el factor de corrección x_{3408} de la portadora central. De este modo, por ejemplo, por medio del factor de corrección x_{3407} obtenido de la portadora de datos útiles 3407 situada inmediatamente a continuación, por medio del mismo algoritmo de interpolación conocido que se ha empleado en la rama de corrección según la Figura 2, se puede determinar el factor de corrección complejo x_{3408} de la portadora central en un ordenador 16, y a partir de él se puede calcular la portadora residual V que desplaza la portadora central, tal y como muestra esquemáticamente la Figura 5.

Bajo la suposición de que la señal multiportadora está perturbada exclusivamente por medio de una portadora residual, para la portadora central recibida, antes de la corrección del canal, se da lo siguiente:

S_{3408} = I_{3408} + V

Con

S_{3408} = señal recibida del soporte central,

I_{3408} = posición ideal de la portadora central como piloto dispersado, y

V = desplazamiento por medio de la portadora residual.

Adicionalmente, se da lo siguiente:

I_{3408} = S_{3408}/x_{3408}

x_{3408} es el factor de corrección determinado por medio de la corrección de canal. Con ello, la portadora residual compleja queda de la siguiente manera:

V = I + Q = I_{3408} (x_{3408} - 1)

Siendo I_{3408} la posición ideal conocida prefijada de la portadora central.

Otra posibilidad para determinar la portadora residual en el modo 8K reside en la evaluación de los pilotos dispersados antes de la corrección de canal representada en la Figura 2. En este caso se parte de que una perturbación en el canal tiene una influencia tanto sobre la portadora central como sobre los pilotos dispersados directamente contiguos a ésta. Por medio de la determinación de las amplitudes de un piloto dispersado contiguo a la portadora central por medio de la conformación de diferencias, se puede determinar la portadora residual, el piloto dispersado directamente contiguo a la portadora central (k = 3408) posee la posición 3405 ó 3411, tal y como está indicado en la Figura 1. Suponiendo que la señal vuelve a estar perturbada únicamente por medio de una portadora residual, entonces resulta que ésta no tiene ninguna influencia perturbadora sobre el piloto dispersado, por ejemplo k = 3405, sino únicamente sobre la portadora 3408 central. Con ello, por medio de la conformación de diferencias se puede determinar la portadora residual.

V = S_{3408} - S_{3405}

Tomando como referencia el piloto 3405 dispersado contiguo, la portadora residual V se define de la siguiente manera:

\frac{V}{S_{3405}} = \frac{S_{3408}}{S_{3405}} - 1

En este caso, se ha de tener en cuenta la diferente posición de fase de cada uno de los pilotos dispersados. Mientras que los dos pilotos 3405 y 3411 dispersados directamente contiguos a la portadora central poseen una posición de fase de 180º, es decir, la misma posición de fase que la portadora central, los dos siguientes pilotos 3402 y 3414 dispersados tienen una posición de fase de 0º. Esto se ha de tener en cuenta de modo correspondiente en el signo \pm 1 en la fórmula superior.

Claims (5)

1. Procedimiento para determinar la potencia de la portadora residual en una señal multiportadora modulada en QAM según el estándar DVB-T en el modo 8K, que presenta una portadora central que está dispuesta en el centro de las portadoras individuales, que temporalmente es un piloto continuo y temporalmente un piloto dispersado, en el que se determina la influencia de la potencia de la portadora residual sobre una portadora contigua a la portadora central y se convierte en una portadora central.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que por medio de un algoritmo de interpolación por evaluación del piloto dispersado de la señal multiportadora se determinan para cada una de las portadoras factores de corrección con los que se lleva a cabo una corrección del canal de todas las portadoras de la señal multiportadora, en el que a partir de la señal multiportadora corregida en el canal se obtiene el factor de corrección de al menos una portadora de datos útiles contigua directa o indirectamente a la portadora central, y a partir de ello, por medio de interpolación, se determina el factor de corrección complejo de la portadora central y se calcula a partir de ello la potencia de la portadora residual.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que a partir de la posición ideal prefijada de la portadora central y de su factor de corrección complejo correspondiente se calcula la potencia de la portadora residual compleja.

4. Procedimiento para determinar la potencia de la portadora residual en una señal multiportadora modulada en QAM según el estándar DVB-T en el modo 8K, que presenta una portadora central que está dispuesta en el centro de las portadoras individuales, que temporalmente es un piloto continuo y temporalmente un piloto dispersado, en el que antes de una corrección del canal de la señal multiportadora se determina la potencia compleja de la portadora central así como un piloto dispersado contiguo a ésta, y a partir de ello, por medio de la conformación de la diferencia se determina la potencia de la portadora residual.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que la potencia de la portadora residual se refiere a los pilotos dispersados contiguos usados.