ES2334229T3 - Estructura de cuadro para radiodifusion digital y servicios interactivos. - Google Patents
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Abstract
Un método para soportar la sincronización de cuadro en un sistema de comunicación digital, comprendiendo el método los pasos de: generar datos codificados; transformar los datos codificados, según una constelación de señal que especifica símbolos que representan bits, en símbolos correspondientes de salida; duplicar y desmultiplexar los símbolos correspondientes en una primera corriente de datos y una segunda corriente de datos, en el que las corrientes de datos primera y segunda son copias una de otra; modificar la primera corriente de datos multiplicando la primera corriente de datos por una constante predeterminada; y multiplexar la primera corriente de datos modificada con la segunda corriente de datos en una corriente de datos resultantes, en el que la corriente de datos resultante es usada como una cabecera de señalización de capa física de un cuadro.
Description
Estructura de cuadro para radiodifusión digital
y servicios interactivos.
La presente invención se refiere a sistemas de
comunicación y, más particularmente, a sistemas de comunicación
digital.
Los sistemas de radiodifusión han incluido la
exigencia de transmisiones de alta calidad hechas posibles por la
tecnología digital. La revolución digital ha transformado el
suministro de servicios de banda ancha, incluyendo programación de
audio y vídeo así como transmisión de datos. Los sistemas de
comunicación por satélite han aparecido como una solución viable
para soportar tales servicios de banda ancha. Como tales, la
modulación y la codificación eficientes en potencia y anchura de
banda son muy deseables para sistemas de comunicaciones por
satélite para proporcionar comunicación fiable a través de canales
de comunicación ruidosos. En aplicaciones de radiodifusión
soportadas por tales sistemas, la sincronización rápida de cuadro en
entornos de baja relación señal/ruido es necesaria para evitar
influir negativamente en la experiencia de usuario, así como
utilizar recursos del sistema eficientemente.
Tradicionalmente, la sincronización de cuadro no
ha sido un área de interés principal para sistemas de radiodifusión
y/o transmisión continua convencionales que emplean código de
convolución, en gran parte porque la descodificación puede ser
realizada antes de la sincronización de cuadro. Por consiguiente, la
sincronización de cuadro después de descodificación puede
beneficiarse de la ganancia de codificación ofrecida por los códigos
de corrección de errores. Por ejemplo, la norma de Radiodifusión de
Video Digital por Satélite (DVB-S: Digital Video
Broadcasting via Satellite) ha sido adoptada extensamente en todo
el mundo para proporcionar, por ejemplo, programación de televisión
digital por satélite. Los sistemas tradicionales conformes con la
norma de DVB (Digital Video Broadcasting) emplean esquemas fijos de
modulación y codificación. Actualmente, tales sistemas conformes con
DVB utilizan modulación por desplazamiento de fase en cuadratura
(QPSK: Quadrature Phase Shift Keying) y código de convolución y
codificación de canal Reed-Solomon concatenados.
Dado el hecho de que los esquemas de modulación y codificación son
fijos y el hecho de la naturaleza de transmisión continua de
radiodifusión o unidifusión, una estructura de encuadre sencilla
puede ser utilizada para estas aplicaciones. En realidad, el único
recurso auxiliar (overhead) de encuadre es un byte de
sincronización ("SINC") unido a un cuadro MPEG 2 (Moving
Pictures Experts Group-2). El byte de SINC es
tratado igual que otros datos por el código de la convolución y el
codificador Reed-Solomon. En el extremo receptor,
los datos corrompidos por los soportes de comunicación son
recuperados primero por el código de convolución. El código de
convolución puede funcionar sin el conocimiento de la estructura de
encuadre. La salida del código de convolución es de alta fidelidad,
típicamente una tasa de errores de bits menor que 1x10<-5>.
Con la salida de alta fidelidad, la coincidencia sencilla de datos
con el byte de SINC es capaz de identificar el punto inicial del
cuadro MPEG. Por tato, los datos transmitidos pueden ser
reensamblados apropiadamente para suministrar a la capa
siguiente.
siguiente.
Sin embargo, con sistemas codificados por
bloques, la sincronización de cuadro es conseguida típicamente antes
de descodificar. Esto es particularmente necesario cuando el
receptor tiene que determinar que modulación y codificación es
usada entre una gran cantidad de combinaciones potenciales de
esquemas de modulación y codificación. La codificación de
corrección de errores de modulador/desmodulador (módem), tales como
códigos de comprobación de paridad de baja densidad (LDPC: low
density parity check), funciona en relaciones señal/ruido
extremadamente bajas. Esto implica que tal sincronización de cuadro
necesita ser conseguida en las mismas relaciones señal/ruido bajas.
Además, la sincronización de cuadro en tales sistemas se extiende
más allá de determinar los puntos inicial y final de un cuadro, a
determinar el esquema de modulación y codificación empleado en el
cuadro.
En vista de lo anterior, los procedimientos
convencionales de sincronización de cuadro no funcionan bien porque
las exigencias de salidas de alta fidelidad, por ejemplo, ya no
pueden ser garantizadas.
Por consiguiente, otros procedimientos han sido
desarrollados pero requieren incurrir en recurso auxiliar
(overhead) significativo (o sea, reducción en rendimiento) y
complejidad de receptor. Por ejemplo, un procedimiento sugiere usar
una codificación de corrección de errores hacia delante, tal como un
código Bose Chaudhuri Hocquenghem (BCH), para proteger la
información de encuadre dentro de la estructura de cuadro. En el
extremo receptor, el receptor busca la palabra única primero por
correlación. Una vez que la palabra única es detectada, la
información de encuadre codificada por BCH es descodificada
coherentemente por una descodificación por correlación de
probabilidad máxima. Un inconveniente de esta técnica es que la
palabra única tiene que ser grande (o sea, recurso auxiliar
elevado). Otro inconveniente es que la descodificación por
probabilidad máxima verdadera del código BCH es muy compleja.
La Patente de EE.UU. nº 5241549 expone un
sistema de comunicaciones de datos en el que una corriente de datos
en serie es transmitida y recibida con corrección de errores
facilitada por la generación de una inversa de grupos de bits en la
corriente.
Existe una necesidad de un mecanismo de
sincronización de cuadro que proporcione adquisición rápida sin
incurrir en costes grandes de recurso auxiliar (overhead). También
existe una necesidad de un procedimiento de sincronización de
cuadro que sea sencillo de implementar. También existe una necesidad
de proporcionar una técnica de sincronización que sea flexible para
proporcionar independencia de codificación y modulación.
Estas y otras necesidades son estudiadas por la
presente invención según las reivindicaciones.
Todavía otros aspectos, características y
ventajas de la presente invención son fácilmente evidentes a partir
de la descripción detallada siguiente, ilustrando simplemente un
número de realizaciones e implementaciones particulares, incluyendo
el modo óptimo considerado para realizar la presente invención. La
presente invención también es capaz de otras y diferentes
realizaciones, y sus varios detalles pueden ser modificados en
diversos aspectos evidentes, todo sin apartarse del alcance de la
presente invención. Por consiguiente, los dibujos y la descripción
han de ser considerados como de naturaleza ilustrativa y no como
restrictiva.
La presente invención es ilustrada a modo de
ejemplo, y no a modo de limitación, en las figuras de los dibujos
adjuntos en los que los números de referencia iguales se refieren a
elementos similares, y en los que:
la Figura 1 es un diagrama de un sistema de
radiodifusión digital configurado para utilizar códigos de
comprobación de paridad de baja densidad (LDPC), según una
realización de la presente invención;
la Figura 2 es un esquema de un transmisor
ejemplar empleado en el equipo de transmisión digital del sistema
de la Figura 1;
la Figura 3 es un esquema de un módem digital
ejemplar en el sistema de la Figura 1;
la Figura 4 es una diagrama de una estructura de
cuadro ejemplar de acuerdo con una realización de la presente
invención;
la Figura 5 es un esquema de un generador de
campo de información de señalización de capa física que utiliza una
constelación de modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK:
binary phase shift keying), de acuerdo con una realización de la
presente invención;
la Figura 6 es un organigrama del funcionamiento
de un generador de campo de información de señalización de capa
física, de acuerdo con una realización de la presente invención;
la Figura 7 es un organigrama de un proceso de
detección de cuadro de acuerdo con una realización de la presente
invención;
la Figura 8 es un esquema de un detector que
utiliza información de señalización de capa física, de acuerdo con
una realización de la presente invención;
la Figura 9 es un esquema de un detector
diferencial de acuerdo con una realización de la presente
invención;
la Figura 10 es diagrama de un esquema de
detección de búsqueda de pico de acuerdo con una realización de la
presente invención;
la Figura 11 es un organigrama de un proceso de
búsqueda de pico de acuerdo con una realización de la presente
invención;
la Figura 12 es un esquema del detector de la
Figura 8 modificado para almacenamiento temporal y acumulación, de
acuerdo con una realización de la presente invención; y
la Figura 13 es un esquema de un sistema de
ordenador que puede realizar los diversos procesos asociados con la
sincronización de cuadro, de acuerdo con realizaciones de la
presente invención.
Se describen un aparato, método y software para
proporcionar eficientemente sincronización de cuadro en un sistema
de radiodifusión digital. En la descripción siguiente, con fines de
explicación, numerosos detalles específicos son expuestos para
proporcionar una comprensión completa de la presente invención. Sin
embargo, para un experto en la técnica es evidente que la presente
invención puede ser puesta en práctica sin estos detalles
específicos o con una disposición equivalente. En otros casos,
estructuras y dispositivos bien conocidos son mostrados en forma de
esquema de bloques para evitar oscurecer innecesariamente la
presente invención.
La Figura 1 es un diagrama de un sistema de
radiodifusión digital configurado para utilizar códigos de
comprobación de paridad de baja densidad (LDPC), según una
realización de la presente invención. El sistema 100 de
comunicaciones digitales incluye un equipo 101 de transmisión
digital que genera formas de onda de señal para radiodifusión, a
través de un canal 103 de comunicación, a uno o más módems digitales
105. Según una realización de la presente invención, el sistema 100
de comunicación es un sistema de comunicación por satélite que
soporta, por ejemplo, servicios de radiodifusión de audio y vídeo
así como servicios interactivos. Los servicios interactivos
incluyen, por ejemplo, guías de programación electrónica (EPGs:
electronic programming guides), acceso a Internet de alta
velocidad, publicidad interactiva, telefonía y servicios de correo
electrónico (e-mail). Estos servicios interactivos
también pueden abarcar tales servicios de televisión como servicios
de pago por visión, comercio por televisión, vídeo a petición, casi
video a petición y audio a petición. En este entorno, los módems 105
son módems de satélite.
Estos módems 105 consiguen la sincronización de
portadora examinando los preámbulos y/o las palabras únicas (UW:
unique words) que están incrustados en estructuras de cuadro de
datos de radiodifusión (mostradas en la Figura 4), evitando de tal
modo el uso de recurso auxiliar (overhead) adicional designado
específicamente con fines de instrucción. Los módems digitales 105
son descritos más completamente a continuación con respecto a la
Figura 3.
En este sistema 100 de comunicaciones discretas,
el equipo 101 de transmisión produce un conjunto discreto de
mensajes posibles que representan contenido de soportes (por
ejemplo, audio, vídeo, información textual, datos, etc.); cada uno
de los mensajes posibles tiene una forma de onda de señal
correspondiente. Estas formas de onda de señales son atenuadas, o
alteradas de otro modo, por el canal 103 de comunicaciones. Para
combatir el ruido del canal 103, el equipo 101 de transmisión
utiliza códigos de comprobación de paridad de baja densidad
(LDPC).
Los códigos de comprobación de paridad de baja
densidad (LDPC) que son generados por el equipo 101 de transmisión
permiten la implementación a gran velocidad sin incurrir en ninguna
pérdida de rendimiento funcional. Estos códigos de LDPC
estructurados extraídos del equipo 101 de transmisión evitan la
asignación de un número pequeño de nodos de comprobación a los
nodos de bits ya vulnerables a los errores de canal en virtud del
esquema de modulación (por ejemplo, 8 PSK: 8 phase shift keying =
modulación por desplazamiento de fase de 8 símbolos). Tales códigos
de LDPC tienen un proceso de descodificación disponible en paralelo
(a diferencia de los códigos turbo), que implica ventajosamente
operaciones sencillas tales como adición, comparación y consulta de
tabla. Además, los códigos de LDPC diseñados cuidadosamente no
exhiben ningún signo de suelo de error.
Según una realización de la presente invención,
el equipo 101 de transmisión genera, usando una técnica de
codificación relativamente sencilla como se explica a continuación
en la Figura 2, códigos de LDPC basados en matrices de comprobación
de paridad (que facilitan el acceso eficiente a memoria durante la
descodificación) para comunicar con el módem 105 de satélite.
La Figura 2 es un esquema de un transmisor
ejemplar empleado en el equipo de transmisión digital del sistema
de la Figura 1. Un transmisor 200 es utilizado en el equipo 101 para
soportar, por ejemplo, radiodifusión digital y servicios
interactivos. Una fuente 201 de información suministra bits de
información a un codificador 203 de LDPC que extrae una corriente
codificada mayor redundancia adecuada para procesamiento de
corrección de errores en el receptor 105. La corriente codificada
es suministrada a un módulo 204 de encuadre para generar un cuadro
de transmisión que puede incluir una palabra única (UW) y una
cabecera de señalización de capa física para transportar
información de encuadre del cuadro codificado por LDPC.
En general, los códigos de LDPC precisan
especificar las matrices de generador. El codificador 203 de LDPC
usa una técnica de codificación sencilla que utiliza solo la matriz
de comprobación de paridad imponiendo estructura a la matriz de
comprobación de paridad. Específicamente, una restricción es
impuesta en la matriz de comprobación de paridad constriñendo
cierta porción de la matriz para que sea triangular. Tal restricción
produce una pérdida despreciable de rendimiento funcional y, por
tanto, constituye un compromiso atractivo.
El modulador 205 transforma el cuadro de
transmisión procedente del módulo 204 de encuadre en formas de onda
de señal que son transmitidas a una antena 207 de transmisión que
emite estas formas de onda por el canal 103 de comunicación. Por
consiguiente, los mensajes codificados son modulados y distribuidos
a una antena 207 de transmisión. Las transmisiones desde la antena
207 de transmisión se propagan a un módem digital como se trata a
continuación. En el caso de un sistema de comunicación por satélite,
las señales transmitidas desde la antena 207 son retransmitidas por
vía de un satélite.
La Figura 3 es un esquema de un módem digital
ejemplar en el sistema de la Figura 1. El módem digital 300, como
un modulador/desmodulador, soporta tanto transmisión como recepción
de señales procedentes del transmisor 200. Según una realización de
la presente invención, el módem 300 tiene un módulo 301 de
sincronización de cuadro que proporciona adquisición de cuadro de
señales codificadas por LDPC recibidas desde la antena 303. Un
desmodulador 305 realiza la desmodulación de las señales recibidas
extraídas del módulo 301 de sincronización de portadora. Después de
la desmodulación, las señales son enviadas a un descodificador 307
de LDPC que intenta reconstruir los mensajes fuente originales (o
sea, los bits de información).
En el lado de transmisión, el módem 300 utiliza
un codificador 309 de LDPC para codificar las señales de entrada.
Después, las señales codificadas son moduladas por un modulador 311
que puede emplear diversos esquemas de modulación (por ejemplo,
modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK), modulación por
desplazamiento de fase en cuadratura (QPSK), modulación por
desplazamiento de fase de 8 símbolos (8 PSK), modulación por
desplazamiento de amplitud y fase de 16 símbolos (16 APSK) u otra
modulación de orden superior).
Alternativamente, en una aplicación de
radiodifusión estrictamente, el modulador 311 puede no ser necesario
puesto que un usuario final no tendría necesidad de transmitir de
vuelta a la red de radiodifusión. El modulador 205, como parte del
transmisor 200, puede residir dentro de un centro de radiodifusión
mientras que el desmodulador 305 puede ser desplegado en la casa
del usuario final. Según eta configuración, el usuario final tendrá
un terminal de recibir solamente.
La Figura 4 muestra un diagrama de una
estructura de cuadro ejemplar de acuerdo con una realización de la
presente invención. A modo de ejemplo, una estructura 400 de cuadro
es diseñada para soportar el sistema de radiodifusión digital de la
Figura 1. Como se observó, el sistema 100 puede ser desplegado como
un sistema de comunicación por satélite. Como tal, la estructura
400 de cuadro está de acuerdo con la norma DVB (Digital Video
Broadcasting)-S2 que soporta, por ejemplo,
radiodifusión por satélite y servicios interactivos.
Dado el progreso en alimentación, los sistemas
por satélite pueden soportar esquemas de codificación y modulación
eficientes y dinámicas tales como esquema de codificación de LDPC y
modulación de orden superior. Especificando dinámicamente los
esquemas de codificación y modulación, la transmisión puede ser
adaptada al medio ambiente (por ejemplo, condiciones lluviosas,
cielos despejados, etc.) para optimizar el rendimiento. Sin embargo,
los esquemas dinámicos de codificación y modulación imponen
constricciones y exigencias significativas a la estructura de
encuadre. Como el esquema de modulación es dinámico, el esquema
particular de modulación usado en la transmisión no es conocido en
el receptor. Asimismo, un código de LDPC, como un código de bloques,
solo puede ser descodificado si el cuadro codificado es
identificado claramente, o sea, los puntos inicial y final del
cuadro han de ser determinados antes de la descodificación. Por
consiguiente, cualquier información de encuadre insertada en la
corriente de transmisión no podrá ser protegida por el potente
esquema de codificación de LDPC. Además, debido al rendimiento de
potencia de código de LDPC, el sistema 100 puede funcionar con
relaciones señal/ruido extremadamente pequeñas; por ejemplo, para
relación 1/2 de BPSK, el código de LDPC solo necesita Es/No
(energía de símbolo/densidad espectral de potencia de ruido) de
-2dB. Dadas las muchas posibilidades de los códigos LDPC y los
esquemas de modulación, la información de encuadre necesita
identificar que esquemas particulares de codificación y modulación
son usados para el cuadro codificado por LDPC que sigue a la
información de encuadre.
Por tanto, es reconocido que la información de
encuadre ha de ser incrustada apropiadamente para ser recuperable
con tal relación señal/ruido pequeña sin el beneficio del
descodificador 307 de LDPC. Como es evidente por la discusión
anterior, la información de encuadre tiene que transportar
información eficientemente, tal como modulación, codificación y
estructura de piloto, más allá que simplemente el comienzo y el
final del cuadro.
Como se ve en la Figura 4, la estructura 400 de
encuadre incluye una palabra única (UW) 401 y un campo 403 de
información de señalización de capa física que es designado un campo
de código de modulación (MODulation CODE: MODCODE). La palabra
única (UW) 401 contiene un modelo de bits que ayuda a la
sincronización de cuadro. La UW 401 es fija y conocida por el
receptor. El campo 403 de MODCODE, en una realización ejemplar, es
un bloque codificado por corrección de errores hacia delante (FEC)
(por ejemplo, codificación Reed-Muller) y
transporta la información necesaria para que el desmodulador 305 y
el descodificador 307 de LDPC funcionen apropiadamente para
descodificar las señales recibidas. Por ejemplo, el campo 403 de
MODCODE especifica la información de encuadre que incluye la
velocidad de los códigos de LDPC, el esquema de modulación así como
otra información tal como la longitud de los códigos de LDPC y las
configuraciones de piloto. El esquema de modulación soportado por
el cuadro 400 puede incluir modulación BPSK, QPSK, 8PSK,
16-aria, 32-aria. Debido a la
información que proporciona, el campo de MODCODE también es
denominado como campo de "señalización de capa física".
Claramente, cualquier información que ha de ser
enviada a través de un canal ruidoso (más bien que protocolo puro)
necesita ser protegida apropiadamente. Por consiguiente, después del
campo 403 de MODCODE está un cuadro 405 codificado por LDPC. Para
soportar radiodifusión y servicios interactivos, la longitud del
cuadro 405 codificado por LDPC puede ser de 64.800 bits y la
longitud combinada de la UW 401 y el campo 403 de MODCODE es de 90
bits.
La sabiduría convencional ha sido que como el
campo 403 de MODCODE varía con la información que es transportada,
tal campo 403 de información de señalización de capa física no puede
ser usado para detección de cuadro. Según una realización de la
presente invención, se proporciona un mecanismo para incrustar una
estructura dentro del campo 403 de código de modulación (MODCODE)
que puede ser maniobrado fácilmente con fines de detección sin
comprometer la capacidad de corrección de errores del campo 403 de
código de modulación (MODCODE).
La estructura 400 de cuadro requiere
ventajosamente recurso auxiliar pequeño mientras proporciona
adquisición fiable. El esquema de adquisición para adquisición
rápida es descrito más completamente después con respecto a las
Figuras 7 y 11. Se observa que la adquisición rápida es crítica para
aplicaciones de radiodifusión de vídeo digital porque la
experiencia de visión es afectada cuando un telespectador cambia de
canal a canal.
Por tanto el campo 403 de MODCODE es generado
para proteger la información de encuadre de tal modo que la
estructura incrustada en el código de encuadre también puede ser
utilizada con fines de detección y adquisición como se trata a
continuación.
La Figura 5 es un esquema de un generador de
campo de información de señalización de capa física que utiliza una
constelación de modulación por desplazamiento de fase binaria
(BPSK), de acuerdo con una realización de la presente invención.
Desde la perspectiva de la sincronización de cuadro, la palabra
única (UW) 401 al principio del cuadro 400 es conocida y puede
constituir cualquier secuencia con buena propiedad de correlación.
Por consiguiente, la presente invención se concentra en la
generación del campo 403 de información de señalización de capa
física. En este ejemplo, el generador 500 de código de modulación
(MODCODE) 500 puede residir en el módulo 204 de encuadre del
transmisor 200. El generador 500 incluye un codificador 501 de
Reed-Muller (RM) que extrae una corriente de bits a
un transformador 503 de constelación de BPSK. El funcionamiento de
este generador 500 es descrito ahora con respecto a la Figura
6.
La Figura 6 muestra un organigrama del
funcionamiento de un generador de campo de información de
señalización de capa física de acuerdo con una realización de la
presente invención. Como se mencionó previamente, el campo 403 de
MODCODE transporta información relativa a, por ejemplo, modulación,
velocidad de código de corrección de errores hacia delante (FEC),
longitud de cuadro y configuración de piloto (por ejemplo, si hay un
piloto presente). Conceptualmente, el generador 500 produce un
campo 403 de MODCODE que es una intercalación de un código de
bloques y su versión mezclada.
En particular, por el paso 601, un código de
bloques es generado, por ejemplo, usando el codificador 501 de
Reed-Muller para crear un código [32, 6, 16] para
transportar 6 bits de información. Una matriz de generador ejemplar
es dada como sigue:
A continuación, los datos codificados son
transformados entonces en modulación BPSK por medio del
transformador 503 de constelación de BPSK, como en el paso 603. Se
considera que pueden ser utilizadas otras constelaciones de señal
correspondientes a esquemas de modulación diferentes, por ejemplo,
BPSK. Esta transformación en una constelación de señal QPSK con
independencia del esquema de modulación de los datos de usuario. En
el paso 605, los 32 símbolos de BPSK resultantes son duplicados y
desmultiplexados en dos bloques de datos codificados. Se observa
que un bit adicional de información puede ser transportado
multiplicando, por el paso 607, el bloque de datos codificados no
mezclados por {a,-a} a través de un multiplicador 505,
por lo que a puede ser cualquier constante, y los signos (o
sea, positivo y negativo) de la constante representan el 0 lógico y
el 1 lógico, respectivamente. Se observa que el signo no cambia en
todo el bloque de los 32 bits duplicados.
En el paso 609, las dos corrientes de datos son
multiplexadas de vuelta por un multiplexor 507 en una corriente de
datos para generar el campo 403 de código de modulación (MODCODE) de
64 símbolos complejos (paso 611). Esto intercala efectivamente las
dos corrientes de datos. Se observa que esto difiere
fundamentalmente de repetir simplemente el símbolo codificado, que
produce un código inferior de corrección de errores (o sea, un
código lineal de parámetros [64, 6, 32] que puede ser verificado
fácilmente que no es óptimo). En contraste, la salida del campo 403
de MODCODE desde el generador 500 es equivalente a un código
Reed-Muller de primer orden permutado [64, 7, 32]
que es un código óptimo para la dimensión y la velocidad de
información dadas. Por tanto, la capacidad de corrección de errores
y la velocidad de datos no son comprometidas. Una ventaja del
código Reed-Muller de primer orden permutado es que
tal código puede ser descodificado por la transformada rápida de
Hadamard bien conocida en un modo de probabilidad máxima. Además, el
campo 403 de MODCODE puede ser usado para acelerar la adquisición
del cuadro.
En el paso 613, el campo 403 de MODCODE es
mezclado por medio de un mezclador 509 usando, por ejemplo, la
secuencia binaria siguiente:
Esta secuencia de mezcladura mejora la propiedad
espectral/de correlación del código Reed-Muller de
primer orden intercalado. Esta propiedad de correlación mejorada es
crítica para detección y adquisición.
A partir de la discusión anterior, se observa
que si el campo 403 de MODCODE es analizado en 32 pares de símbolos
adyacentes, el diferencial de cada par es conocido hasta una
constante 1 o -1 de escala. Esta propiedad permite el uso del campo
403 de MODCODE con fines de adquisición cuando es desconocida la
información de encuadre que transporta el campo 403 de MODCODE. De
modo equivalente, el campo 403 de MODCODE puede ser descrito
totalmente en el dominio binario más bien que en el dominio
modulado. En este caso, la salida del codificador 501 de
Reed-Muller [32, 6, 16] puede ser designada como
(y_{1}y_{2} ... y_{32}). Si el bit adicional a ser transmitido
es igual a 0 lógico, entonces la salida antes del mezclador es
(y_{1}y_{1}y_{2}y_{2} ... y_{32}y_{32}), o sea, cada bit
es repetido. Mientras que si el bit adicional a ser transmitido es
igual a 1 lógico, la salida antes del mezclador 509 es igual a
(y_{1}\overline{y}_{1}y_{2}\overline{y}_{2}
...y_{32}\overline{y}_{32}), o sea, el símbolo repetido es
complementado a binario además. La secuencia mezclada binaria puede
ser transformada en cualquier esquema de modulación predeterminado
tal como BPSK, QPSK, etc.
Para otra consideración del sistema, es posible
modular los símbolos originales y los repetidos (o los repetidos y
complementados a binario) en un formato diferente. Por ejemplo,
según una realización alternativa de la presente invención, tanto
los símbolos originales como los repetidos son modulados como BPSK;
sin embargo, el símbolo repetido (o repetido y complementado a
binario) puede ser girado en 90 grados. De este modo, la relación
pico/media puede ser reducida para mejorar el rendimiento del
amplificador de potencia (no mostrado) del transmisor 200.
La Figura 7 es un organigrama de un proceso de
detección de cuadro de acuerdo con una realización de la presente
invención. El proceso de detección es explicado con respecto al
detector 800 mostrado en la Figura 8. La detección implica
localizar la palabra única 401 y el campo 403 de MODCODE. Este
proceso puede acomodar una desviación de frecuencia relativamente
grande (por ejemplo, 10-20 por ciento de la
frecuencia de símbolos) empleando detección diferencial. En el
sistema de la Figura 8 se supone que hay una muestra por símbolo. El
proceso puede ser adaptado fácilmente a muestras múltiples por
símbolo como es reconocido por los expertos en la técnica. En el
proceso de detección se consideran dos escenarios: cuando la
información de encuadre transportada por el campo MODCODE es
desconocida y cuando la información de encuadre es conocida.
El funcionamiento del detector 800 y del
detector 900 (de la Figura 9) tiene en cuenta respectivamente los
escenarios de información de encuadre desconocida y conocida. Como
se ve en la Figura 8, la señal entrante es diferenciada primero,
como en el paso 701, desplazando la señal al interior del registro
801 de desplazamiento. O sea, el símbolo entrante es multiplicado
por medio de un multiplicador 803 por la conjugada de señal
retardada en un período de símbolos. Después, la salida es
almacenada temporalmente por el registro 801 de desplazamiento.
Suponiendo que es empleado el generador 500 de la Figura 5, los
contenidos de las 25 etapas (o células) más a la derecha, por
ejemplo, del registro 801 de desplazamiento son multiplicados usando
multiplicadores 807 por la conjugada de la palabra única
diferenciada, en el paso 703.
Los valores de los multiplicadores 805, 807
pueden ser derivados y comprobados fácilmente como sigue. El
registro 801 de desplazamiento es inicializado con todos ceros. La
palabra única 401 y la palabra de código 403 de MODCODE (incluyendo
el efecto de la secuencia de mezcladura y/o el efecto de la rotación
relativa potencial de esquema de modulación diferente para el
símbolo repetido (y complementado)) son alimentadas al interior de
este circuito 800 de detección tal que cuando el contenido de la
célula más a la derecha del registro 801 de desplazamiento se hace
no nulo por primera vez, los conjugados de los contenidos de la
células producen los valores respectivos de los multiplexores 805,
807 a los que la célula particular está conectada. Claramente,
estos multiplicadores 805, 807 son determinados completamente por
medio de la palabra única, el código de modulación (MODCODE), la
secuencia de mezcladura y el esquema de modulación del campo de
señalización de capa física y pueden ser derivados fuera de línea.
Las salidas de los multiplicadores 805, 807 son sumadas entre sí,
por el paso 705, a través de los sumadores 809, 811. En este
ejemplo, solo 32 de las 64 células más a la izquierda del registro
801 de desplazamiento son usadas en cualquier momento dado. Estas 32
células están separadas igualmente e indexadas de izquierda a
derecha como números de células 1, 3, ..., 63.
Las salidas de los dos sumadores 809, 811 son
sumadas respectivamente por el sumador 813 y restadas por el
sustractor 815, como en el paso 707, para producir dos entradas para
el circuito 817, que determina el máximo de los valores absolutos
de las dos entradas (paso 709). Después, este máximo es extraído a
un detector 819 de búsqueda de pico, en el paso 711. El
funcionamiento del detector 819 de búsqueda de pico es descrito más
completamente después con respecto a las Figuras 10 y 11.
El proceso anterior de la Figura 7 y el detector
asociado 800 se aplican al caso en el que la información de código
de modulación (MODCODE) es desconocida. El detector 800 puede ser
simplificado si la información de MODCODE es conocida, como se
muestra en la Figura 9.
La Figura 9 es un esquema de un detector
diferencial de acuerdo con una realización de la presente invención.
El esquema de detección es soportado por un detector 900 cuando la
información transportada por el código de modulación (MODCODE) es
conocida antes de la adquisición. Esta información puede ser dada a
conocer, por ejemplo, estableciendo un canal dedicado para
transportar la información de configuración a los receptores; esta
disposición está particularmente relacionada con el sistema 100 de
radiodifusión. En el arranque en frío, el receptor (o sea, el módem
digital 105) puede sintonizar en este canal predefinido para recibir
la información de configuración. En este caso, la información
transportada por el código de modulación (MODCODE) puede ser
deducida a la información de configuración, tal que la estrategia de
adquisición del detector 900 puede ser desplegada fácilmente.
Como con el detector 800 de la Figura 8, la
señal entrante es multiplicada por la conjugada de la señal usando
un multiplicador 901. La diferencia entre el detector 800 y el
detector 900 es que la suma es en el registro 903 de desplazamiento
después de ser multiplicada por la palabra única (UW) 401 y el campo
403 de MODCODE diferenciados correspondientes. Como con el detector
800, los valores de los multiplicadores 905 son determinados
inicializando el registro 903 de desplazamiento con todo ceros y
alimentando la palabra única (UW) 401 y el campo 403 de MODCODE al
interior de este circuito 900, cuando el contenido de la célula más
a la derecha del registro de desplazamiento se hace no nulo por
primera vez, los conjugados de los contenidos de las células
proporcionan los valores respectivos de los multiplicadores 905 a
los que la célula particular está conectada. Las salidas de todos
los multiplicadores son alimentadas a un sumador común 907.
La Figura 10 es un diagrama de un esquema de
detección de búsqueda de pico de acuerdo con una realización de la
presente invención. El detector 819 de búsqueda de pico busca
esencialmente un valor de pico dentro de una ventana 1001 de
búsqueda y designa este valor de pico como un candidato almacenando
la información en una memoria intermedia 1003 como, por ejemplo, el
candidato 1. Esta búsqueda puede ser llevada a cabo en ventanas de
búsqueda múltiples 1001, produciendo otros candidatos (por ejemplo,
candidato 2 y candidato 3). Después de cada búsqueda, el candidato
es verificado derivando la posición del pico siguiente desde el
candidato particular. Si la predicción es correcta, una adquisición
es declarada.
Este proceso anterior proporciona ventajosamente
adquisición rápida respecto al proceso convencional de búsqueda de
pico. El proceso convencional de búsqueda de pico establece un
umbral una vez que hay una correlación que está encima del umbral.
En tal caso, un candidato es adquirido. Después, el proceso verifica
si es una palabra única válida. Este procedimiento convencional es
lento porque el establecimiento de umbral puede producir numerosos
candidatos, por lo que el proceso de verificación es ejecutado para
cada candidato.
Los detalles del proceso de búsqueda de pico,
según una realización de la presente invención, son mostrados en la
Figura 11. El diseño del proceso de búsqueda de pico resulta del
reconocimiento de que el sistema 100 puede usar velocidades de
código diferentes y esquemas de modulación diferentes (por ejemplo,
BPSK, QPSK, 8PSK, 16 APSK, etc.). Aunque el esquema de modulación
puede no ser conocido por adelantado, la distancia máxima entre
palabras únicas 401 es conocida. El proceso de búsqueda de pico
aprovecha este conocimiento, como se explica a continuación.
En el paso 1101, el proceso determina si el
esquema de modulación es conocido. Tal información puede ser usada
para definir la longitud (L) de ventana de búsqueda. Por ejemplo, si
la longitud de código del código de comprobación de paridad de baja
densidad (LDPC) es fijada en 64.800 bits, para BPSK, la distancia
entre dos palabras únicas es 64.800 bits. Para QPSK, la longitud es
32.400 bits y para 8 PSK, la longitud es 21.600 bits. Así, para los
esquemas de modulación considerados, el tamaño máximo estaría basado
en la longitud del cuadro de LDPC. Por consiguiente, la ventana de
búsqueda, L, puede ser dispuesta como una longitud del cuadro de
LDPC más la longitud de la ventana única (UW) 401 y el campo 403 de
MODCODE (por ejemplo, 64.800+90) en el caso de que el esquema de
modulación no sea conocido de antemano, por el paso 1103. Sin
embargo, si el esquema de modulación es conocido, la ventana de
búsqueda es dispuesta para igualar la longitud del cuadro para el
esquema particular de modulación, como en el paso 1105. El detector
819 de búsqueda de pico, por el paso 1107, halla un pico con la
ventana de búsqueda especificada. La búsqueda es llevada a cabo para
el pico dentro de esta ventana aunque puede haber palabra única 401
y campo 403 de MODCODE múltiple con una ventana de búsqueda. La
manera en la que la ventana de búsqueda es dispuesta garantiza que
al menos una palabra única 401 existe que está dentro de la ventana
de búsqueda (como se muestra en la Figura 10).
A continuación, la posición de pico dentro de la
ventana de búsqueda es designada como un candidato, por el paso
1109. Para cada candidato, el campo 403 de MODCODE es descodificado
si la información de modulación y codificación no está disponible
todavía (por el paso 1111). Basada en el esquema de modulación y
codificación, la posición de palabra única siguiente es obtenida,
como en el paso 1113. Después, el proceso verifica, por el paso
1115, si la posición predica es realmente la palabra única (UW) 401
y el campo 403 de MODCODE. Si las posiciones predichas consecutivas
siguientes (por ejemplo, dos) son verificadas como la palabra única
(UW) 401 y el campo 403 de MODCODE, entonces el proceso declara que
la sincronización de cuadro es adquirida.
El proceso anterior puede ser realizado en serie
o en paralelo con respecto a los candidatos hasta que uno de ellos
es verificado satisfactoriamente.
La Figura 12 es un esquema del detector de la
Figura 8 modificado para almacenamiento temporal y acumulación, de
acuerdo con una realización de la presente invención. El detector
800 puede ser modificado para incorporar una memoria 1201 y un
acumulador 1203. Después del primer multiplicador diferencial 803,
los datos de longitud L son almacenados en la memoria 1201 y el
bloque siguiente de datos de longitud L es sumado por el acumulador
1203 junto con los datos almacenados temporalmente. Esta
modificación mejora la velocidad de adquisición del detector 800.
En un sistema de LDPC, el descodificador 307 de LDPC tiene memoria
fácilmente disponible para el proceso de descodificación; así, tal
memoria puede ser utilizada para el almacenamiento temporal del
detector 800. O sea, la memoria 1201 puede ser compartida con el
descodificador 307, evitando de tal modo coste adicional.
La Figura 13 ilustra un sistema de ordenador
sobre el que puede ser implementada una realización según la
presente invención. El sistema 1300 de ordenador incluye un bus 1301
u otro mecanismo de comunicación para comunicar información, y un
procesador 1303 acoplado al bus 1301 para procesar información. El
sistema 1300 de ordenador también incluye la memoria principal
1305, tal como una memoria de acceso aleatorio (RAM) u otro
dispositivo de almacenamiento dinámico, acoplada al bus 1301 para
almacenar información e instrucciones a ser ejecutadas por el
procesador 1303. La memoria principal 1305 también puede ser usada
para almacenar variables temporales u otra información intermedia
durante la ejecución de instrucciones a ser ejecutadas por el
procesador 1303. El sistema 1300 de ordenador incluye además una
memoria de solo lectura (ROM) 1307 u otro dispositivo de
almacenamiento estático acoplado al bus 1301 para almacenar
información estática e instrucciones para el procesador 1303. Un
dispositivo 1309 de almacenamiento, tal como un disco magnético o
disco óptico, es acoplado adicionalmente al bus 1301 para almacenar
información e instrucciones.
El sistema 1300 de ordenador puede ser acoplado
por vía del bus 1301 a una pantalla 1311, tal como un tubo de rayos
catódicos, pantalla de cristal líquido, pantalla de matriz activa o
pantalla de plasma, para presentar visualmente información a un
usuario de ordenador. Un dispositivo 1313 de entrada, tal como un
teclado que incluye teclas alfanuméricas y otras teclas, está
acoplado al bus 1301 para comunicar información y selecciones de
órdenes al procesador 1303. Otro tipo de dispositivo de entrada de
usuario es el control 1315 de cursor, tal como un ratón, una bola
de seguimiento o teclas de dirección de cursor, para comunicar
información de dirección y selecciones de órdenes al procesador
1303 y para controlar el movimiento del cursor en la pantalla
1311.
Según una realización de la invención, los
diversos procesos de sincronización de cuadro pueden ser provistos
por el sistema 1300 de ordenador en respuesta a que el procesador
1303 ejecute una disposición de instrucciones contenidas en la
memoria principal 1305. Tales instrucciones pueden ser introducidas
en la memoria principal 1305 desde otro soporte legible por
ordenado tal como el dispositivo 1309 de almacenamiento. La
ejecución de la disposición de instrucciones contenidas en la
memoria principal 1305 causa que el procesador 1303 realice los
pasos de proceso descritos en esto. Uno o más procesadores en una
disposición de multiprocesamiento también pueden ser empleados para
ejecutar las instrucciones contenidas en la memoria principal 1305.
En realizaciones alternativas, un módulo de cableado físico puede
ser usado en lugar de, o en combinación con, instrucciones de
software para implementar la realización de la presente invención.
Así, las realizaciones de la presente invención no están limitadas
a ninguna combinación específica de módulo de hardware y
software.
El sistema 1300 de ordenador también incluye una
interfaz 1317 de comunicación acoplada al bus 1301. La interfaz
1317 de comunicación proporciona un acoplamiento de comunicación
bidireccional de datos con un enlace 1319 de red conectado a una
red local 1321. Por ejemplo, la interfaz 1317 puede ser una tarjeta
o módem de línea digital de abonado (DSL: digital subscriber line),
una tarjeta de red digital de servicios integrados (ISDN:
integrated services digital network), un módem por cable o un módem
telefónico para proporcionar una conexión de comunicación de datos
con un tipo correspondiente de línea telefónica. Como otro ejemplo,
la interfaz 1317 de comunicación puede ser una tarjeta de red de
área local (LAN: local area network) (por ejemplo, para
Ethernet^{TM} o una red de Modo de Transferencia Asíncrona (ATM:
Asynchronous Transfer Mode)) para proporcionar una conexión de
comunicación de datos con una red de área local (LAN) compatible.
Enlaces inalámbricos también pueden ser implementados. En cualquier
implementación tal, la interfaz 1317 de comunicación emite y recibe
señales eléctricas, electromagnéticas u ópticas que transportan
corrientes de datos digitales que representan diversos tipos de
información. Además, la interfaz 1317 de comunicación puede incluir
dispositivos de interfaz periféricos tales como una interfaz USB
(Universal Serial Bus = bus en serie universal), una interfaz PCMCIA
(Personal Computer Memory Card International Association =
Asociación Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales), etc.
El enlace 1319 de red proporciona típicamente
comunicación de datos, a través de una red o más redes, con otros
dispositivos de datos. Por ejemplo, el enlace 1319 de red puede
proporcionar una conexión a través de la red local 1321 con un
ordenador principal 1323 que tiene conectividad con una red 1325
(por ejemplo, una red de área extensa (WAN: wide area network) o la
red global de comunicación de datos en paquetes denominada ahora
corrientemente como "Internet") o con equipo de datos manejado
por el proveedor de servicios. Tanto la red local 1321 como la red
1325 usan señales eléctricas, electromagnéticas u ópticas para
transportar información e instrucciones. Las señales a través de
las diversas redes y las señales en el enlace 1319 de red y a través
de de la interfaz 1317 de comunicación, que comunican datos
digitales con el sistema 1300 de ordenador, son formas ejemplares
de ondas portadoras que transportan la información y las
instrucciones.
El sistema 1300 de ordenador puede emitir
mensajes y recibir datos, incluyendo código de programa, a través
de la(s) red(es), el enlace 1319 de red y la interfaz
1317 de comunicación. En el ejemplo de Internet, un servidor (no
mostrado) podría transmitir código solicitado perteneciente a un
programa de aplicación, para implementar una realización de la
presente invención, a través de la red 1325, la red local 1321 y la
interfaz 1317 de comunicación. El procesador 1303 puede ejecutar el
código transmitido mientras es recibido y/o almacenar el código en
el dispositivo 1309 de almacenamiento u otro almacenamiento no
volátil para ejecución posterior. De esta manera, el sistema 1300
de ordenador puede obtener código de aplicación en la forma de una
onda portadora.
El término "soporte legible por ordenador",
como se usa en esto se refiere a cualquier soporte que participe en
proporcionar instrucciones al procesador 1303 para ejecución. Tal
soporte puede tomar muchas formas, incluyendo, pero no limitadas a,
soportes no volátiles, soportes volátiles y soportes de transmisión.
Los soportes no volátiles incluyen, por ejemplo, discos ópticos o
magnéticos tales como el dispositivo 1309 de almacenamiento. Los
soportes volátiles incluyen memoria dinámica tal como la memoria
principal 1305. Los soportes de transmisión incluyen cables
coaxiales, alambre de cobre y fibra óptica, incluyendo los alambres
que comprende el bus 1301. Los soportes de transmisión también
pueden tomar la forma de ondas acústicas, ópticas o
electromagnéticas tales como las generadas durante comunicaciones
de datos de radiofrecuencia (RF) e infrarrojos (IR). Formas comunes
de soportes legibles por ordenador incluyen, por ejemplo, un
disquete, un disco flexible, disco duro, cinta magnética, cualquier
otro soporte magnético, CD-ROM, CDRW (compact
disc-rewritable = disco compacto regrabable), DVD,
cualquier otro soporte óptico, tarjetas perforadas, cinta de papel,
hojas con marcas ópticas, cualquier otro soporte físico con modelos
de agujeros u otros indicios ópticamente reconocibles, una RAM
(random acces memory), una PROM (programable read only memory =
memoria de solo lectura programable), una EPROM (erasable
programable read only memory =
memoria de solo lectura programable borrable), una FLASH-EPROM, cualquier otro chip o cartucho de memoria, una onda portadora o cualquier otro soporte del que puede leer un ordenador.
memoria de solo lectura programable borrable), una FLASH-EPROM, cualquier otro chip o cartucho de memoria, una onda portadora o cualquier otro soporte del que puede leer un ordenador.
Diversas formas de soportes legibles por
ordenador pueden estar implicadas en proporcionar instrucciones a
un procesador para ejecución. Por ejemplo, las instrucciones para
llevar a cabo al menos una parte de la presente invención pueden
ser transportadas inicialmente en un disco magnético de un ordenador
remoto. En un escenario tal, el ordenador remoto carga las
instrucciones en la memoria principal y envía las instrucciones por
una línea telefónica usando un módem. Un módem de un sistema de
ordenador local recibe los datos por la línea telefónica y usa un
transmisor de señal infrarroja para convertir los datos en una señal
infrarroja y transmitir la señal infrarroja a un dispositivo
computador portátil tal como un asistente digital personal (PDA:
personal digital assistant) y un ordenador portátil. Un detector de
señal infrarroja en el dispositivo computador portátil recibe la
información y las instrucciones transportadas por la señal
infrarroja y coloca los datos en un bus. El bus transporta los
datos a la memoria principal, de la que un procesador recupera y
ejecuta las instrucciones. Las instrucciones recibidas por la
memoria principal pueden ser almacenadas opcionalmente en un
dispositivo de almacenamiento antes o después de la ejecución por
el procesador.
Por consiguiente, las diversas realizaciones de
la presente invención proporcionan un procedimiento para conseguir
la sincronización de cuadro en un sistema de radiodifusión digital
que utiliza códigos de comprobación de paridad de baja densidad
(LDPC). Un módulo de encuadre incluye un transformador de
constelación para transformar una palabra de código (por ejemplo,
generada por un codificador Reed-Muller), que
específica la información de encuadre de un cuadro según una
constelación de señal, para extraer una corriente de datos. La
corriente de datos es dividida en dos corrientes de datos. Una de
las corrientes de datos es modificada para intercalar bits
adicionales (cada uno de los cuales es un bit duplicado o un bit de
complemento binario). Después, las dos corrientes de bits son
combinadas para formar la cabecera de capa física que es adjuntada a
un cuadro codificado por LDPC. Este procedimiento incrusta una
estructura de encuadre que puede ayudar en la sincronización. En el
lado de recepción, un detector de cuadro relativamente sencillo
puede ser usado para localizar la palabra única y la cabecera de
capa física basado en la estructura de cuadro incrustada de la
cabecera de capa física. Entonces, esta información es suministrada
a un proceso de detección de búsqueda de pico que busca un valor de
pico dentro de una ventana de búsqueda y designa este valor de pico
como un candidato. La longitud de ventana de búsqueda puede ser
dispuesta según el esquema de modulación empleado si es conocido; en
caso contrario, se usa una longitud por defecto (implícita). La
búsqueda de pico puede ser llevada a cabo en ventanas de búsqueda
múltiples, produciendo otros candidatos. Después de cada búsqueda,
el candidato es verificado derivando la posición del pico siguiente
a partir del candidato particular. La disposición anterior
proporciona ventajosamente adquisición de cuadro rápida y fiable
sin recurso auxiliar (overhead) adicional.
Aunque la presente invención ha sido descrita en
relación con un número de realizaciones e implementaciones, la
presente invención no es limitada así sino que incluye diversas
modificaciones evidentes y disposiciones equivalentes que están
dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (31)
1. Un método para soportar la sincronización de
cuadro en un sistema de comunicación digital, comprendiendo el
método los pasos de:
generar datos codificados;
transformar los datos codificados, según una
constelación de señal que especifica símbolos que representan bits,
en símbolos correspondientes de salida;
duplicar y desmultiplexar los símbolos
correspondientes en una primera corriente de datos y una segunda
corriente de datos, en el que las corrientes de datos primera y
segunda son copias una de otra;
modificar la primera corriente de datos
multiplicando la primera corriente de datos por una constante
predeterminada; y
multiplexar la primera corriente de datos
modificada con la segunda corriente de datos en una corriente de
datos resultantes, en el que la corriente de datos resultante es
usada como una cabecera de señalización de capa física de un
cuadro.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un método según la reivindicación 1, en el
que la constelación de señal es independiente de un esquema de
modulación usado para modular los símbolos correspondientes.
3. Un método según la reivindicación 1, en el
que el cuadro es un cuadro codificado por comprobación de paridad
de baja densidad (LDPC).
4. Un método según la reivindicación 1, en el
que la multiplicación produce bits de la primera corriente de datos
intercalados con bits adicionales respectivos, siendo los bits
adicionales girados en fase con respecto a los bits de la primera
corriente de datos durante la modulación.
5. Un método según la reivindicación 1, en el
que los datos codificados son codificados según un código
Reed-Muller de primer orden.
6. Un método según la reivindicación 1, en el
que los datos codificados especifican un esquema de modulación y un
esquema de codificación para el cuadro.
7. Un método según la reivindicación 1,
comprendiendo además el paso de:
mezclar las corrientes de datos.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Un método según la reivindicación 1, en el
que la constelación de señales es configurada según un esquema de
modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK).
9. Un método según la reivindicación 1,
comprendiendo además los pasos de:
desmezclar un código de señalización de capa
física del cuadro, siendo el código de señal de capa física
codificado según un código Reed-Muller de primer
orden e intercalado; y
descodificar el código de señalización de capa
física para obtener la velocidad de codificación, el formato de
modulación y la estructura de piloto del cuadro.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Un método según la reivindicación 9,
comprendiendo además el paso de:
desintercalar el código de señalización de capa
física antes del paso de descodificación.
\vskip1.000000\baselineskip
11. Un método según la reivindicación 9, en el
que la descodificación del código de señalización de capa física
emplea una transformada rápida de Hadamard.
12. Un método según la reivindicación 1,
comprendiendo además los pasos de:
disponer una longitud de ventana de
búsqueda;
\newpage
determinar la posición de un pico dentro de un
cuadro en la longitud de ventana de búsqueda, incluyendo el cuadro
una palabra única, una palabra de código y un segmento codificado,
en el que la palabra de código especifica información de encuadre
del segmento codificado;
designar la posición de pico como un
candidato;
verificar el candidato; y
declarar la adquisición del cuadro si el
candidato es verificado.
\vskip1.000000\baselineskip
13. Un método según la reivindicación 12,
comprendiendo además los pasos de:
descodificar la palabra de código basada en el
candidato; y
predecir la posición de un pico siguiente.
\vskip1.000000\baselineskip
14. Un método según la reivindicación 12, en el
que la palabra de código de encuadre especifica un esquema de
modulación y un esquema de codificación del cuadro.
15. Un método según la reivindicación 12, en el
que el cuadro es un cuadro de comprobación de paridad de baja
densidad (LDPC).
16. Un método según la reivindicación 12,
comprendiendo además los pasos de:
determinar un esquema de modulación asociado con
el cuadro;
disponer la longitud de ventana de búsqueda
según el esquema de modulación determinado; y
si el esquema de modulación no puede ser
determinado, disponer la longitud de ventana de búsqueda en un valor
implícito basado en la longitud del cuadro.
\vskip1.000000\baselineskip
17. Un método según la reivindicación 12,
comprendiendo además el paso de:
llevar a cabo iterativamente búsquedas de pico
subsiguientes con respecto a otros cuadros según la ventana de
búsqueda dispuesta para producir una pluralidad de candidatos, en el
que la adquisición es declarada después de que un número
predeterminado de candidatos son verificados satisfactoriamente.
\vskip1.000000\baselineskip
18. Un método según la reivindicación 12, en el
que el pico corresponde a la palabra única dentro del cuadro.
19. Un soporte legible por ordenador que lleva
instrucciones para soportar la sincronización de cuadro en un
sistema de radiodifusión digital, estando dicha instrucción
dispuesta, en la ejecución, para causar que uno o más procesadores
realicen el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
18.
20. Un aparato para soportar la sincronización
de cuadro en un sistema de comunicación digital, comprendiendo el
aparato:
un codificador (501) configurado para producir
datos codificados;
un transformador (503) de constelación
configurado para transformar los datos codificados, según una
constelación de señal que especifica símbolos que representan bits,
en símbolos correspondientes de salida, en el que los símbolos
correspondientes son duplicados y desmultiplexados en una primera
corriente de datos y una segunda corriente de datos, en el que las
corrientes de datos primera y segunda son copias una de otra;
un multiplicador (505) acoplado al transformador
(503) de constelación y configuración para multiplicar la primera
corriente de datos por una constante predeterminada; y
un multiplexor (507) configurado para
multiplexar la primera corriente de datos modificada con la segunda
corriente de datos en una corriente de datos resultante que es usada
como una cabecera de señalización de capa física de un cuadro.
\vskip1.000000\baselineskip
21. Un aparato según la reivindicación 20, en el
que la constelación de señal es independiente de un esquema de
modulación usado para modular los símbolos correspondientes.
22. Un aparato según la reivindicación 20, en el
que el cuadro es un cuadro de comprobación de paridad de baja
densidad (LDPC).
23. Un aparato según la reivindicación 20, en el
que la multiplicación produce bits de la primera corriente de datos
intercalados con bits adicionales respectivos, siendo los bits
adicionales girados en fase con respecto a los bits de la primera
corriente de datos durante la modulación.
24. Un aparato según la reivindicación 20,
comprendiendo además:
un generador (500) de código acoplado al
transformador (503) de constelación y configurado para producir los
datos codificados según un código Reed-Muller de
primer orden.
\vskip1.000000\baselineskip
25. Un aparato según la reivindicación 20, en el
que los datos codificados especifican un esquema de modulación y un
esquema de codificación para el cuadro.
26. Un aparato según la reivindicación 20,
comprendiendo además:
un mezclador (509) configurado para mezclar la
corriente de datos resultante.
\vskip1.000000\baselineskip
27. Un aparato según la reivindicación 20, en el
que la constelación de señal es configurada según un esquema de
modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK).
28. Un dispositivo para detectar el comienzo de
un cuadro, comprendiendo el dispositivo:
medios para recibir una corriente de datos
correspondiente a una señal de radiodifusión, incluyendo la
corriente de datos una palabra única y una cabecera de señalización
de capa física que especifica la información de modulación y
codificación de la señal de radiodifusión;
medios para diferenciar la corriente de datos
recibida desplazando la corriente de datos al interior de un
registro de desplazamiento;
medios para modificar la corriente de datos
diferenciada multiplicando la corriente de datos diferenciada por
una constante predeterminada, incluyendo los medios modificadores
una pluralidad de multiplicadores;
medios para sumar las salidas de los
multiplicadores en un primer conjunto y un segundo conjunto, siendo
el primer conjunto diferente que el segundo conjunto;
medios para sumar el primer conjunto de salidas
sumadas junto con el segundo conjunto de salidas sumadas para
producir una pluralidad de valores sumados;
medios para restar la primera porción de las
salidas sumadas del segundo conjunto de las salidas sumadas para
producir una pluralidad de valores restados; y
medios para determinar un valor máximo entre los
valores absolutos de los valores sumados y los valores restados.
\vskip1.000000\baselineskip
29. Un dispositivo según la reivindicación 28,
en el que la señal de radiodifusión incluye un cuadro codificado
por comprobación de paridad de baja densidad (LDPC).
30. Un dispositivo según la reivindicación 28,
comprendiendo además:
medios para recibir la señal de radiodifusión
por un canal de comunicación vía satélite.
\vskip1.000000\baselineskip
31. Un dispositivo según la reivindicación 28,
comprendiendo además:
medios para extraer el valor máximo a un
detector configurado para determinar la posición de la palabra
única.
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