TWI661683B - 發送器和接收器及發送和接收的方法 - Google Patents

發送器和接收器及發送和接收的方法 Download PDF

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Abstract

一種使用正交分頻多工(OFDM)符號以發送酬載資料的發送器，該發送器包含：框建立器，組態成接收待發送的該酬載資料並接收用於檢測和復原接收器上之該酬載資料的發信資料、及將具有該發信資料之該酬載資料形成為框以供發送。該發送器亦包含調變器，組態成以該發信資料調變第一OFDM符號並以該酬載資料調變一或更多第二OFDM符號；簽署序列處理器電路，用以提供簽署序列；結合器電路，用以結合該簽署序列與該第一OFDM符號；前綴電路，用以將防護間隔加至該第一OFDM符號前以形成前文；及發送電路，用以發送該前文及該一或更多第二OFDM符號。結合器組態成結合該簽署序列與該第一OFDM符號，且該防護間隔被形成自該簽署序列之一部分的時域樣本。藉由配置其攜載該發信資料之該OFDM符號的該防護間隔以包括僅從簽署序列之部分所形成之樣本，則有接收器檢測該簽署序列之任何增加的可能性。

Description

發送器和接收器及發送和接收的方法
本發明係有關使用正交分頻多工(OFDM)符號以發送和接收酬載資料之發送器、接收器及方法。
有許多無線電通訊系統之範例，其中資料係使用正交分頻多工(OFDM)而被傳遞。已被配置以依據(例如)數位視頻廣播(DVB)而操作的電視系統係使用OFDM以供陸地及纜線發送。OFDM通常可被描述為提供其被平行地調變之K窄頻副載波(其中K為整數)，各副載波係傳遞已調變資料符號，諸如(例如)正交調幅(QAM)符號或正交移相鍵控(QPSK)符號。副載波之調變被形成於頻域中並變換為時域以供發送。因為資料符號被平行地傳遞於副載波上，相同的已調變符號可被傳遞於各副載波上一段延長的週期。副載波被平行地同時調變，以致已調變載波結合地形成OFDM符號。OFDM符號因此包含複數副載波，其各已被同時地調變以不同的調變符號。於發送期間，由OFDM符號之循環前綴所填入之防護間隔係位於 各OFDM符號前。當存在時，防護間隔被決定以吸收其可能從多路徑傳播發生之發送信號的任何回波。
如上所述，OFDM符號中之窄頻載波K的數目可根據通訊系統之操作需求而被改變。防護間隔代表負擔而因此最好被最小化為OFDM符號歷時之片段以增加頻譜效率。針對既定的防護間隔片段，應付增加的多路徑傳播而同時維持既定頻譜效率的能力可藉由增加副載波之數目K而被增進，藉此增加OFDM符號之歷時。然而，由於接收器可能較難以復原其使用高數目副載波(相較於較少數目的副載波)所發送之資料而可能有堅固性上的減少，因為針對固定發送頻寬，增加副載波之數目K亦表示減少各副載波之頻寬。介於副載波之間的分離之減少可使得來自副載波之資料的解調更為困難，例如，於都卜勒頻率之存在時。也就是說雖然較大數目的副載波(較高順序操作模式)可提供較大的頻譜效率，但針對某些傳播條件，已傳遞資料之目標位元錯誤率可能需要比較低數目副載波所需者更高的信號雜訊比來達成。
如將被理解者，因此提供一種配置，其中發信資料傳遞資訊以供檢測其攜載OFDM符號之酬載資料可能代表顯著的挑戰。
本發明之各個進一步形態及實施例被提供於後附申請專利範圍中，包括(但不限定於)一種使用正交分頻多工 (OFDM)符號以發送酬載資料的發送器，該發送器包含：框建立器，組態成接收待發送的該酬載資料並接收用於檢測和復原接收器上之該酬載資料的發信資料、及將具有該發信資料之該酬載資料形成為框以供發送。該發送器亦包含調變器，組態成以該發信資料調變第一OFDM符號並以該酬載資料調變一或更多第二OFDM符號；簽署序列電路，用以提供簽署序列；結合器電路，用以結合該簽署序列與該第一OFDM符號；前綴電路，用以將防護間隔加至該第一OFDM符號前以形成前文；及發送電路，用以發送該前文及該一或更多第二OFDM符號。結合器組態成結合該簽署序列與該第一OFDM符號，且該防護間隔被形成自該簽署序列之一部分的時域樣本。
本發明之實施例可被配置以形成攜載該發信資料之該OFDM符號的該防護間隔，以包括僅從簽署序列之一部分形成之樣本，該OFDM符號及該防護間隔係形成該一或更多第二OFDM符號之前文。藉由配置其攜載該發信資料之該OFDM符號的該防護間隔以包括僅從簽署序列之一部分形成之樣本，則有接收器(例如)使用匹配過濾器以檢測該簽署序列之增加的可能性。再者，藉由結合該簽署序列與攜載該發信資料之該OFDM符號，則因此增加了使用該簽署序列之該接收器上的頻道脈衝回應估計的正確性。
依據本發明，一種發送器被調適以形成前文，該前文包含攜載其形成發送框之部分的發信資料之OFDM符號。為了檢測其與該前文結合之簽署序列並容許由顯著回波路 徑所造成之頻道間干擾的存在時之該發信資料的解碼，本發明之實施例配置該前文之該防護間隔被完全地形成自其被形成自已從該些時域樣本複製的該簽署序列之一部分的樣本，該些時域樣本被結合與其攜載該發信資料之該第一OFDM符號。該簽署序列可以較低功率被加入至其攜載該發信資料之該OFDM符號的該些時域樣本。因此，用以檢測頻道脈衝回應之時域中的相關可包括遍及前文所出現之簽署序列的部分。
再者，為了增進正確地檢測發信資料之可能性，於一範例中，後綴樣本被形成自該簽署序列之另一部分，其中該簽署序列之該部分係形成該防護間隔。形成防護間隔/前綴之簽署序列的一部分之樣本與形成後綴之簽署序列的另一部分之樣本因此為該簽署序列之不同部分或者為與攜載發信資料之第一OFDM符號結合的其部分。利用此配置，則可能造成接收器上之頻道間干擾的顯著回波路徑可藉由同步並移除其造成攜載發信資料之OFDM符號的不想要樣本中之頻道間干擾的後綴之部分而被消除。
因此，依據本發明之實施例，前文可被形成自攜載發信資料之第一OFDM符號、形成前綴之防護間隔及後綴，其中該前綴係產生自其亦以減少的功率位準而與攜載發信資料之OFDM符號結合的該簽署序列之僅時域樣本，而該後綴係形成自其與該第一OFDM符號結合以形成該防護間隔之該簽署序列的時域樣本之另一部分。
於某些範例中，發送器可於簽署序列之族群中選擇其 係使用哪個簽署序列，而接收器可從該防護間隔檢測出哪個簽署序列已與該第一OFDM符號結合。因此，由簽署序列之選擇所傳遞的訊息可僅被檢測自該防護間隔而無須檢測該第一OFDM符號之內容。
於另一實施例中，簽署序列可由偽隨機二元序列產生器、M序列產生器或黃金碼序列產生器之任一者來產生。
此等二元序列之使用容許已接收的防護間隔之差動匹配過濾被執行而不減少簽署序列檢測之正確性。差動編碼之使用容許匹配過濾被利用於框同步化或前文檢測，在當頻率偏移存在於已接收信號中時。
於另一實施例中，由簽署序列之選擇所提供之訊息為早期警告信號(EWS)之指示。
利用已傳遞簽署序列之選擇以攜載EWS訊息致能OFDM接收器快速地、可靠地且有效率地檢測EWS，並因此提供EWS及相關資訊給接收器之使用者。執行對防護間隔之EWS檢測容許針對一可被執行之EWS的檢測之低複雜度方式，而同時接收器處於減少的電力或待命狀態。如此因而容許EWS檢測被間歇性執行而不損耗大量電力。
於另一實施例中，有提供一種用以從已接收信號檢測並復原酬載資料之接收器，該接收器包含用以檢測該已接收信號之檢測器電路。該已接收信號包含該酬載資料、用於檢測並復原該酬載資料之發信資料，該發信資料係由第一正交分頻多工(OFDM)符號所攜載，而該酬載資料係 由一或更多第二OFDM符號所攜載，且該第一OFDM符號已被結合與該簽署序列並被前綴以一包含該簽署序列之一部分的防護間隔，該符號被接續以後綴樣本，該些後綴樣本被形成自其形成該防護間隔之該簽署序列的另一部分，來形成前文。
該接收器亦包含同步化電路，其包含匹配過濾器、及解調器電路，以從該第一OFDM符號復原該發信資料及從該些第二OFDM符號復原該酬載資料。該匹配過濾電路包含防護間隔歷時匹配過濾器，該防護間隔歷時匹配過濾器具有一脈衝回應，其係匹配至該簽署序列的時域樣本之差動地編碼的預定部分。該匹配過濾之效應在於該防護間隔歷時匹配過濾器之輸出係產生一信號，該信號代表該簽署序列的時域樣本之差動地編碼的預定部分與相應於該防護間隔的已接收信號之差動地編碼的部分之相關。如此因而容許匹配過濾電路檢測該簽署序列，其中該已接收信號之該防護間隔已從該簽署序列所形成且該第一OFDM符號已被結合與該簽署序列。以此方式，接收器可從該防護間隔檢測出哪個簽署序列已與該第一OFDM符號及該頻道脈衝回應結合。
於一範例中，由該簽署序列所傳遞之訊息可被檢測自該防護間隔而無須檢測並處理完整前文。此因而減少在接收器上為了建立哪個簽署序列已被發送所需的處理，因此減少有關檢測已傳遞訊息之處理時間及複雜度。
本發明之進一步形態及特徵被界定於後附申請專利範 圍中，其包括一種發送酬載資料之方法及一種檢測並復原酬載資料之方法。
1‧‧‧廣播電視基地站
2‧‧‧廣播發送器
4‧‧‧電視接收器
6‧‧‧行動裝置
20‧‧‧音頻/視頻源
22‧‧‧編碼/交錯器區塊
24‧‧‧調變單元
26‧‧‧框建立器
30‧‧‧實體層發信單元
32‧‧‧編碼單元
34‧‧‧符號交錯器
36‧‧‧OFDM符號建立器
38‧‧‧OFDM調變器
40‧‧‧引導及嵌入資料產生器
42‧‧‧防護插入單元
44‧‧‧數位至類比轉換器
46‧‧‧RF前端
48‧‧‧天線
50‧‧‧接收器天線
52‧‧‧調諧器
54‧‧‧類比至數位轉換器
56‧‧‧防護間隔移除單元
58‧‧‧FFT單元
60‧‧‧頻道估計及校正單元
62‧‧‧去映射器單元
64‧‧‧符號去交錯器
66‧‧‧位元去交錯器
100‧‧‧第一框
102‧‧‧第二框
104、106、108、110‧‧‧前文符號
112‧‧‧未來延伸框
200‧‧‧拌碼單元
202‧‧‧調變器單元
204‧‧‧引導插入單元
206‧‧‧定標單元
208‧‧‧簽署序列產生器
210‧‧‧第二定標單元
212‧‧‧結合單元
214‧‧‧反向傅立葉變換處理器(IFFT)
216‧‧‧防護插入單元
218‧‧‧輸出頻道
701-704‧‧‧處理階段
705‧‧‧輸入
706‧‧‧護間隔相關器
707‧‧‧快速傅立葉變換器
708‧‧‧記憶體
709‧‧‧簽署序列相關器
710‧‧‧本地振盪器
711‧‧‧複雜相乘
712‧‧‧簽署序列匹配過濾器
713‧‧‧頻道脈衝回應(CIR)提取器
714‧‧‧傅立葉變換器
715‧‧‧傅立葉變換器
716‧‧‧等化器
717‧‧‧簽署序列移除器
718‧‧‧前文解碼單元
800‧‧‧簽署序列產生器
802‧‧‧輸入
804‧‧‧序號控制器
806‧‧‧序號控制器輸入
901‧‧‧多工器
902‧‧‧簽署序列產生器
903‧‧‧簽署序列產生器
904‧‧‧EWS單元
1001‧‧‧符號
1002‧‧‧乘法器
1003‧‧‧結合器
1004‧‧‧多工器
1005‧‧‧EWS單元
1006‧‧‧乘法器
1007‧‧‧EWS Off
1008‧‧‧EWS On
1201‧‧‧地震的檢測
1202‧‧‧前文
1203‧‧‧下一前文
1204‧‧‧後續延遲
1205‧‧‧接收器上EWS的檢測
1301‧‧‧時域發信資料符號
1302‧‧‧簽署序列信號
1303‧‧‧簽署序列信號
1403、1404‧‧‧防護間隔
1501、1502‧‧‧反向傅立葉變換器
1503、1504‧‧‧防護間隔插入器
1601‧‧‧處理階段
1602‧‧‧差動防護間隔匹配過濾單元
1603‧‧‧訊息指示器
1604‧‧‧處理階段
1701‧‧‧簽署序列產生器
1702‧‧‧反向傅立葉變換單元
1703‧‧‧差動編碼器
1704‧‧‧差動編碼器
1801‧‧‧延遲元件
1802‧‧‧共軛器
1803‧‧‧複合乘法器
1901、1902‧‧‧匹配過濾器
1903‧‧‧比較器
2101、2102‧‧‧前文
2103、2104‧‧‧防護週期
2105、2106‧‧‧簽署序列
2107、2108‧‧‧發信OFDM符號
2201‧‧‧防護間隔部分
2202‧‧‧簽署信號
2203‧‧‧OFDM發信符號
2205‧‧‧OFDM發信符號
2301‧‧‧發信資料
2302‧‧‧簽署序列
2304‧‧‧OFDM符號
2306‧‧‧第二路徑
2308‧‧‧第一路徑
2309‧‧‧FFT緩衝器週期
2310‧‧‧頻道脈衝回應
2311‧‧‧成分
2312‧‧‧樣本
2402‧‧‧頻道間干擾
2404‧‧‧雜訊
2501‧‧‧後綴電路
2503‧‧‧增益單元
2601‧‧‧防護間隔
2602‧‧‧OFDM符號
2604‧‧‧發信資料
2606‧‧‧後綴成分
2610‧‧‧箭號
2701‧‧‧FFT窗位置
2703‧‧‧第一路徑
2705‧‧‧第二路徑
2707‧‧‧前文
2709‧‧‧防護間隔
2711‧‧‧後綴
2720‧‧‧樣本
2722‧‧‧區段
2724‧‧‧箭號
2801‧‧‧第一8K OFDM符號
2802‧‧‧簽署序列T-SigSeg0
2803‧‧‧簽署序列T-SigSeg1
2804‧‧‧部分
2806‧‧‧防護間隔
2808‧‧‧箭號
2810‧‧‧後綴
2812‧‧‧簽署序列
2814‧‧‧簽署序列
2815‧‧‧箭號
2816‧‧‧防護間隔
2817‧‧‧箭號
2818‧‧‧簽署序列
2820‧‧‧後綴
2822‧‧‧簽署序列
現在將藉由僅參考後附圖形之範例以描述本發明之實施例，其中類似的部分被提供以相應的參考數字且其中：圖1提供一概圖，其闡明廣播發送網路之配置；圖2提供一概略方塊圖，其闡明經由圖1之發送網路以發送廣播資料的範例發送鏈；圖3提供其包括防護間隔之時域中OFDM符號的概略圖示；圖4提供使用OFDM之典型接收器的概略方塊圖，該接收器係藉由圖1之廣播發送網路以接收資料廣播；圖5提供用以發送廣播資料及酬載資料的發送框序列之概略圖示，該廣播資料與該酬載資料係由攜載發信資料之前文來分離；圖6提供一方塊圖，其顯示一經由發信或前文OFDM符號以發送發信資料之發送器；圖7提供一概圖，其顯示一經由發信或前文OFDM符號以接收發信資料之接收器；圖8提供一概圖，其顯示一經由發信或前文OFDM符號以發送發信資料並經由簽署序列之選擇以發送訊息的發送器；圖9提供一概圖，其顯示一經由發信或前文OFDM符 號以發送發信資料並經由兩個簽署序列之選擇一者以發送訊息的發送器；圖10提供一概圖，其顯示一經由發信或前文OFDM符號以發送發信資料並經由前文OFDM符號中的簽署序列之選擇以發送訊息的發送器，如時域中可設想者；圖11提供一概圖，其顯示用以發送發信資料之前文及經由前文OFDM符號中的簽署序列之選擇的訊息；圖12提供一圖形，其顯示經由前文OFDM符號中之簽署序列的選擇所發送之早期警告信號的發送及接收之可能排序；圖13提供一概圖，其顯示一種依據本發明之實施例的發送器，用以經由發信或前文OFDM符號以發送發信資料並經由前文OFDM符號之防護週期中的簽署序列之選擇以發送訊息，如時域中可設想者；圖14提供一概圖，其顯示一種依據本發明之實施例的前文，用以經由前文OFDM符號之防護週期中的簽署序列之選擇以發送發信資料及訊息；圖15提供一概圖，其顯示一種依據本發明之實施例的發送器，用以經由發信或前文OFDM符號以發送發信資料並經由前文OFDM符號之防護週期中的簽署序列之選擇以發送訊息；圖16提供一概圖，其顯示一種依據本發明之實施例的接收器，用以經由發信或前文OFDM符號以接收發信資料並接收前文OFDM符號之防護週期中的簽署序列之選 擇；圖17提供一種差動防護間隔匹配過濾器之概圖，依據本發明之實施例；圖18提供一種差動編碼器之概圖；圖19提供一種差動防護間隔匹配過濾器之概圖，依據本發明之實施例；圖20提供一概圖，其顯示一種依據本發明之實施例的發送器，用以經由發信或前文OFDM符號以發送發信資料並經由前文OFDM符號之防護週期中的簽署序列之選擇以發送訊息，如時域中可設想者；圖21提供一概圖，其顯示一種依據本發明之實施例的前文，用以經由前文OFDM符號之防護週期中的簽署序列以發送發信資料及訊息；圖22提供一概圖，其顯示一種依據本發明之實施例的前文OFDM符號，用以發送發信資料及防護週期中的簽署序列；圖23為接收器上所結合之範例前文OFDM符號的概略圖示，由於通過一具有顯著回波路徑之頻道脈衝回應以形成已接收信號於該接收器上。
圖24為被形成為如圖23中所表示之已接收信號的範例前文OFDM符號之概略圖示，以闡明來自簽署序列之頻道間干擾及雜訊的形成。
圖25提供一概圖，其顯示相應於圖15中所示之範例而依據本發明之實施例的發送器，且亦包括後綴插入電 路；圖26提供一概圖，其顯示依據本發明之實施例的前文，用以發送發信資料及前文OFDM符號之防護週期中的簽署序列並包括由圖25之發送器從該防護間隔之樣本所形成的後綴；及圖27a至27d提供一種接收器之範例操的圖示，該接收器係使用前文OFDM符號之後綴以透過FFT之使用來復原發信資料；及圖28提供一概圖，其顯示依據本發明之實施例的前文，用以發送發信資料及前文OFDM符號之防護週期中的簽署序列並包括從簽署序列之樣本所形成的後綴，該些樣本係不同於形成防護間隔之那些樣本。
本發明之實施例可被配置以形成一種用以發送代表其包括視頻資料及音頻資料之資料的信號之發送網路，以致該發送網路可(例如)形成一用以發送電視信號至電視接收裝置之廣播網路。於某些範例中，用以接收電視信號之音頻/視頻的裝置可為行動裝置，其中電視信號於行動中被接收。於其他範例中，音頻/視頻資料可由傳統電視接收器(其可為固定的且可被連接至固定天線或多數天線)所接收。
電視接收器可或可不包括電視影像之集成顯示並可為包括數個調諧器及解調器之記錄器裝置。天線可被內建於 電視接收器裝置中。已連接或已內建的天線可被用以協助不同信號以及電視信號之接收。本發明之實施例因此組態成協助其代表電視節目之音頻/視頻資料的接收至不同類型的裝置，於不同實施例中。
如將理解者，於行動中以行動裝置接收器電視信號可能是更困難的，因為無線電接收狀況將相當地不同於其輸入來自固定天線之傳統電視接收器的狀況。
電視廣播系統之範例圖示係顯示於圖1中。於圖1中，廣播電視基地站1被顯示為連接至廣播發送器2。廣播發送器2發送來自基地站1之信號，於廣播網路所提供之覆蓋區域內。圖1中所示之電視廣播網路可操作為一種所謂的多重頻率網路，其中各廣播電視基地站1係發送其信號於一不同於其他相鄰廣播電視基地站1之頻率上。圖1中所示之電視廣播網路亦可操作為一種所謂的單一頻路網路，其中廣播電視基地站1之每一者發送其同時地傳遞音頻/視頻資料之無線電信號，以致這些無線電信號可由廣播網路所提供之覆蓋區域內的電視接收器4以及行動裝置6來接收。針對圖1中所示之範例，由廣播基地站1所發送之信號係使用正交分頻多工(OFDM)來發送，其可提供一種用以發送來自廣播站2之每一者的相同信號之配置，該些相同信號可由電視接收器所結合即使這些信號被發送自不同的基地站1。假設廣播基地站1之間隔係使得介於由不同廣播基地站1所發送之信號間的傳播時間小於或並未實質上超過每一OFDM符號之發送前的防護間隔， 則接收器裝置4、6可接收該些OFDM符號並以一種將發送自不同廣播基地站1之信號結合的方式來從該些OFDM符號復原資料。以此方式利用OFDM之廣播網路的標準包括DVB-T,DVB-T2及ISDB-T。
圖2中顯示一種發送器之範例方塊圖，該發送器形成用以發送來自音頻/視頻源之資料的廣播電視基地站1的部分。於圖2中，音頻/視頻源20產生其代表電視節目之音頻/視頻資料。音頻/視頻資料由編碼/交錯器區塊22使用前向誤差校正編碼而被編碼，其產生前向誤差校正已編碼資料，該資料被接著饋送至調變單元24，調變單元24將已編碼資料映射至其被用以調變OFDM符號之調變符號上。描繪於分離的下臂上，由實體層發信單元30產生發信資料，其提供實體層發信以指示(例如)音頻/視頻資料之編碼和調變的格式，且在由編碼單元32編碼之後，實體層發信資料接著由調變單元24調變如以音頻/視頻資料。
框建立器26被配置以將具有實體層發信資料之待發送資料形成為一供發送之框。該框包括：一具有前文之時分區段，其中實體層發信被發送；及一或更多資料發送區段，其係發送由音頻/視頻源20所產生之音頻/視頻資料。符號交錯器34可交錯其被形成為供發送之符號的資料，在該資料被OFDM符號建立器36及OFDM調變器38所調變之前。OFDM符號建立器36接收引導信號，其係由一引導及嵌入資料產生器40所產生且被饋送至OFDM符 號建立器36以供發送。OFDM調變器38之輸出被遞送至一插入防護間隔之防護插入單元42，且所得之信號被饋送至數位至類比轉換器44及接著至RF前端46，在被天線48所發送以前。
如同傳統配置，OFDM被配置以產生頻域中符號，其中待發送之資料符號被映射至副載波，其接著使用一可包含OFDM調變器38之部分的反向傅立葉變換而被轉換為時域。因此待發送資料被形成於頻域且發送於時域。如圖3中所示，各時域符號被產生以歷時Tu秒之有用部分及歷時Tg秒之防護間隔。防護間隔係藉由複製其具有歷時Tg(於時域中)之符號的有用部分之一部分來產生，其中複製的部分可來自該符號之端部。藉由將時域符號之有用部分相關與防護間隔，接收器可被配置以檢測OFDM符號之有用部分的開始，其可被用來觸發快速傅立葉變換以將時域符號樣本轉換為頻域，以便已發送資料可接著從頻域復原。此一接收器被顯示於圖4中。
於圖4中，接收器天線50被配置以檢測RF信號，其係經由調諧器52而被遞送並使用類比至數位轉換器54而被轉換為數位信號，在防護間隔由防護間隔移除單元56所移除以前。在檢測到用來執行快速傅立葉變換(FFT)以將時域樣本轉換為頻域的最佳位置以後，FFT單元58係變換時域樣本以形成頻域樣本，其被饋送至頻道估計及校正單元60。頻道估計及校正單元60接著估計發送頻道，例如，藉由使用其已被嵌入OFDM符號之引導副載 波。在排除引導副載波之後，所有攜載資料的副載波被饋送至符號去交錯器64，其將該些副載波符號去交錯。去映射器單元62接著從OFDM符號之副載波提取資料位元。資料位元被饋送至位元去交錯器66，其執行去交錯以致誤差校正解碼器可依據傳統操作以校正誤差。
成框結構
圖5顯示一可被發送及接收於參考圖1至4所述之系統中的框之成框結構的概圖。圖5闡明不同的實體層框，某些係針對行動裝置接收而其他則是針對固定屋頂天線接收。系統可於將來延伸以結合新類型的框，針對目前的系統，這些潛在的新類型的框僅已知為未來延伸框(FEF)。
針對固定接收框之一需求是增進的頻譜效率，其可藉由諸如以下的特徵來確保：採用較高順序調變(例如)256QAM、及較高碼率(例如，高於半率，由於相對良性的頻道狀況)、及每OFDM符號之高數目副載波(FFT尺寸)，諸如32K。如此減少由於防護間隔片段所致之容量損失。然而，較高數目的副載波可能使得此類OFDM符號不適於行動裝置接收，由於其對於已接收信號之高都卜勒頻率的較低耐受性。另一方面，針對行動裝置接收框之主要需求可能是堅固性，以便確保高比率的服務可用性。此可藉由採用諸如以下的特徵來增進：低順序調變(例如，QPSK或BPSK)、低碼率、每OFDM符號之低數目副載 波(FFT尺寸)及高密度離散引導型態，等等。OFDM符號之低數目副載波對於行動裝置接收可以是有利的，因為較低數目副載波可提供較寬的副載波間隔及因此對高都卜勒頻率之更大彈性。再者，高密度引導型態簡化了頻道估計，在出現時變傳播頻道時。
因此圖5中所示之成框結構的特徵在於：可各包括使用不同參數而調變且編碼之酬載資料的框。此可包括(例如)使用具有每符號之不同數目副載波的不同OFDM符號類型，其可使用不同調變技術而被調變，因為不同的框可被提供給不同類型的接收器。然而，各框可包括至少一攜載發信資料的OFDM符號，其可已被不同地調變至一或更多攜載酬載資料的OFDM符號。再者，針對各框，發信OFDM符號可為針對攜載酬載資料之OFDM符號的不同類型。發信資料需被復原以致酬載資料可被解調及解碼。
框前文
為了限定框邊界，需要一框前文符號，諸如DVB-T2中之P1符號。前文符號將攜載其描述後續框如何被建立之發信。預期上述所有類型的接收器(無論針對行動裝置或固定接收)應能夠檢測並解碼該前文，以判定其是否應解碼後續框中之酬載。
前文OFDM符號傳遞發信資料，而同時發送框之本體內的OFDM符號傳遞酬載資料，如圖5中所示。圖5中所示之各發送框具有特定的特性。資料攜帶框100攜載資料 之框，其可使用提供每OFDM符號之較高數目副載波的較高操作模式，例如，約32千副載波(32k模式)，藉此提供相對高的頻譜效率，但需要相對高的信號雜訊比以達成可接受的資料完整性於位元錯誤率之形式。較高順序的操作模式因此將最適於通訊至固定電視接收器，其具有敏感的檢測能力，包括良好定位的固定天線以從32k OFDM符號復原音頻/視頻資料。反之，框結構亦包括第二框102，其被產生以便由更不友善的通訊中之行動電視接收器所接收。框102因此可被配置以利用較低順序的調變技術(諸如BPSK或QPSK)及每OFDM符號之少數或較低數目副載波(FFT尺寸)(諸如8K)來形成攜帶酬載的OFDM符號，以增進其行動裝置接收器可能得以接收並復原相對不友善環境中之音頻/視頻資料的可能性。於第一框100及第二框102兩者中，提供前文符號104、106，其提供發信參數以檢測發送框100、102之酬載部分中所發送的音頻/視頻資料。類似地，前文符號108、110被提供給未來延伸框112。
於本案申請人之共同申請中的UK專利申請案1305795.5中，揭露了用以形成前文符號之配置以供圖5之發送框使用。所揭露之前文導致檢測該前文符號之增進的可能性，特別在惡劣的無線電環境中。再者，圖5中所示之成框結構可被修改以致攜帶酬載的OFDM符號之副載波數目係隨著各框而不同，且再者，這些副載波可使用不同的調變技術。因此，攜載酬載資料之OFDM符號可為不 同於攜載發信資料之OFDM符號的類型。如UK專利申請案1305795.5中所揭露用以發送前文及發信資料之圖2中所示的發送器之一部分的範例方塊圖被顯示於圖6中。
於圖6中，發信資料被首先饋送至拌碼單元200(其係將發信資料拌碼)，接著發信資料被饋送至前向誤差校正(FEC)及調變器單元202，其係以前向誤差校正碼編碼該發信資料並接著將其交錯，在將該已編碼資料映射至QAM調變符號上以前。QAM調變可為π/4-BPSK,QPSK,16QAM,64QAM或256QAM，舉例而言。引導插入單元204接著將引導插入於調變符號之間以形成前文104、106、108、110之OFDM符號。形成前文之OFDM符號接著被定標單元206所定標，依據預定因數(1-G)。定標單元206針對簽署序列(其在發送以前被結合與前文之OFDM符號)而調適前文之發送功率，以致前文之總發送功率保持為相同如尚無簽署序列之情況。簽署序列產生器208組態成產生簽署序列，其被饋送至第二定標單元210，其係以預定因數G來定標該簽署序列，在該已定標簽署序列藉由結合單元212而被結合與前文之OFDM符號以前。因此簽署序列W(k)被結合與頻域中之OFDM符號，以致簽署序列之係數的每一者被加至OFDM符號的副載波信號之一者。結合的前文OFDM符號及簽署序列接著藉由反向傅立葉變換處理器(IFFT)214而從頻域被變換至時域，在防護間隔插入單元插入時域防護間隔以前。於防護插入單元216之輸出上，前文符號被形成於輸出頻道 218上。
如針對圖6中所示之範例可見，簽署序列被結合與頻域中攜載發信資料之OFDM符號，以致結合後之前文符號的頻譜保持於發送頻道之頻譜遮罩內。如針對某些範例將理解，簽署序列可被結合與時域中之OFDM符號。然而，在與時域中之前文OFDM符號結合(其可能影響接收器上之簽署序列的相關性質)前，可能接著需要將其他頻寬限制程序應用於簽署序列。
於圖6之範例圖示中，藉由拌碼單元200之發信資料的拌碼確保其前文符號之峰值至平均功率比(PAPR)將不會由於許多類似地調變之OFDM副載波而過量。經拌碼的發信位元接著藉由FEC及BPSK單元202而被前向誤差校正編碼以低碼率之LDPC碼，在映射至單元202內之低順序群集以前。雖然BPSK被指定於圖6中，亦可使用多種其他調變技術，例如，可使用QAM之形式。於此階段由引導插入單元204所插入之引導並非用於頻道估計，而是用於頻率偏移估計，如稍後將解釋。於此階段，複雜前文簽署序列亦由如同有用副載波之相同數目的複雜樣本所組成，隨著OFDM符號被結合器212加至發信OFDM符號。在產生以後或加至前文OFDM符號以前，各前文簽署序列樣本被定標器210乘以預定因數G且相應的OFDM樣本被定標器210乘以(1-G)，以致複合前文符號之功率應相同於圖6中之點A上的發信OFDM符號之功率。
IFFT 214接著形成時域中之OFDM符號，其接著接續以藉由防護插入單元216之防護間隔的插入，其(於某些範例中)係將前文OFDM符號之Ng樣本前置於前文OFDM符號之開始處-亦已知為前文OFDM符號之循環前綴。在防護間隔插入之後，形成歷時Ts=Tu+Tg之前文OFDM時域符號(由Ns=Nu+Ng個複雜樣本所組成)，其中Tu為具有Nu個樣本之可用符號週期而Tg為具有N-g個樣本之防護間隔週期。
如以上所解釋，圖6之前文符號產生器係產生一與發信OFDM符號(實體層框之第一OFDM符號)結合之簽署序列，其形成框之前文符號，以容許接收器以比欲從攜載酬載資料之OFDM符號檢測並復原資料所需的信號雜訊比更低的信號雜訊比來檢測該前文。由簽署序列產生器208所產生的簽署序列的形成亦揭露於本案申請人之共同申請中的UK專利申請案1305795.5中。各簽署序列可被形成自一對由於其良好自相關性質而選擇的黃金碼序列，或者可使用從M序列所形成之簽署序列於其他範例中。於又其他範例中，該些序列可為從線性回饋暫存器所形成之偽隨機二元序列。這些序列之選擇以及其形成為簽署序列的進一步細節可見於本案申請人之共同申請中的UK專利申請案1305795.5，其中亦提供針對實數及虛數成分之線性回饋暫存器的定義之下列範例產生器多項式。
針對線性回饋移位暫存器，移位暫存器級之初始化值
用以啟動每一序列G 0 (n)或G 1 (n)的產生於各前文符號之開始時被提出於如下表中：
如圖6中所示，定標器210將簽署序列乘以因數G而定標器206將發信OFDM符號乘以因數1-G。如此一來，假如時域發信OFDM符號信號為c(n)而簽署序列信號為f(n)，則複合已發送前文符號s(n)被提供為：s(n)=(1-G)c(n)+Gf(n)
其中G為施加至簽署序列之定標。簽署信號有效地將失真加至發信OFDM符號，藉此增加接收器上之發信OFDM符號的位元錯誤率。再者，利用1之標稱化功率，複合符號效果上將功率分佈於簽署序列信號與發信OFDM符號信號之間。利用G之高值，簽署信號具有較多功率，而因此接收器上之框同步化(前文之檢測)應以較低信號 雜訊比來達成。然而，減少發信OFDM符號之功率(以增加簽署序列信號之功率)亦表示：隨著發信OFDM符號之信號相對於雜訊已下降，於接收器上之發信資訊本身的無錯誤解碼變得更為困難。因此，G之最佳值必須為這些衝突目標之間的妥協。吾人可進一步定義P=(1-G)/G，其係正比於發信OFDM符號與簽署信號之間的功率比。G之適當值可藉由以此功率比P之實驗來設定。
適當防護間隔片段之判定
依據本發明之範例實施例，相同前文符號將限定用於固定和行動裝置接收兩者的實體層框。於下列分析中，假設將使用具有發送框之兩種類型的廣播發送系統。如此一來，影響針對固定接收而發送之攜帶酬載資料的OFDM符號之接收的主要因素之一為頻譜效率。如以上所解釋，這表示可使用由於較小防護間隔片段(GIF)所致之OFDM符號的較多數目副載波(及因此的大FFT尺寸)來獲得大防護間隔歷時(GID)。大GID可容許廣播系統具有廣播發送器之間的較大分離，而可操作於具有較大延遲分散之環境中。換言之，廣播發送系統被組態以發送器之間較寬的間隔，其形成較大的單一頻率網路(SFN)。適當防護間隔片段之選擇的詳細分析可見於本案申請人之共同申請中的UK專利申請案1305795.5，其中提議了下列可能的防護間隔片段。於其中(例如)發送DVB-T2之6MHz頻道光柵系統中，具有實質上四千副載波(4K)OFDM符號 之OFDM符號具有僅2*224*8/6=597.33us之歷時。另一方面，網路中之最長延遲分散為709.33us(32K,19/128 GIF之最長GID)(即使GIF=1)，不可能獲得具有4K OFDM符號之709.33us的GID。以下的表列出可能的操作模式，其為可接收於中至高都卜勒頻率(針對行動裝置環境)，及某些可能的防護間隔。因此，針對此範例，適當的發信OFDM符號為具有19/32之GID的8K符號，但於其他範例中，亦可使用57/128之GIF，以致所得的GID係等同於具有57/512之GIF的32k符號。
頻率偏移考量
於首次檢測，發信或前文OFDM符號可能需在由調諧器52所引入之任何調諧頻率偏移的存在下被解碼。這表示：發信資料應以一種減少任何頻率偏移之效果的方式來被調變至前文OFDM符號上；或者資源被插入前文符號中以容許頻率偏移被估計且接著在前文解碼之前被移除。於一範例中，發送框僅可包括每框一前文OFDM符號，因此難以達成第一選項。針對第二選項，額外資源可為頻域引導副載波(其被插入OFDM)之形式，以致這些副載波可被用以估計頻率偏移及共同相位誤差。頻率偏移接著在符號被等化並解碼前被移除。在將引導插入其攜帶資料酬載之OFDM符號的類似脈絡中，本發明之實施例可被配置以提供引導副載波於發信(前文)OFDM符號內，其可容許大於前文副載波間隔之頻率偏移的估計。這些引導未被規律地分隔於頻率範圍中，以避免當多重路徑傳播可能導致橫跨完整前文OFDM符號之引導的規律的零時的例子。因此，180個引導副載波可被提供橫跨8K符號，以其位置事先定義。副FFT分格頻率偏移係經由前文OFDM符號本身之檢測而被估計。因此，本發明之實施例可提供一種前文OFDM符號，其中攜載引導符號之副載波的數目係小於欲估計頻道脈衝回應(供前文OFDM符號經此而被發送)所需的數目，但足以估計已發送的OFDM符號之粗略頻率偏移。
接收器上之前文檢測及解碼
圖7顯示接收器之一部分，其係用於與簽署序列結合之上述發信資料的接收及檢測，其中所有數值僅為範例。接收器包含四個主要處理階段或元件701至704，其每一者係提供後續處理階段之操作所需的資訊。從天線所接收器之信號被轉換至取樣的時域基帶信號，並經由輸入705而被輸入第一處理階段701，其包含防護間隔相關器706。防護間隔相關器706將前文之防護間隔與所接收信號之一部分進行相關以獲得精細的頻率偏移估計，以及同 時獲得一用以判定下一處理階段702之快速傅立葉變換(FFT)窗的時間上開始點之粗略符號時間。於處理階段702內，快速傅立葉變換器707對其已儲存於記憶體708中之已接收信號執行FFT，其中FFT窗之開始點係依據由防護間隔相關器706所獲得之粗略符號時序來調整。來自傅立葉變換器之頻域信號被輸入至簽署序列相關器709，其獲得有關FFT分格之粗略頻率偏移。此粗略頻率偏移資訊與其由防護間隔相關器所獲得之精細頻率偏移結合以得到頻率偏移A。頻率偏移A被接著用以校正其經由複雜相乘711之已接收信號中所存在的頻率偏移，複雜相乘711係介於本地振盪器710的輸出與處理階段703期間的已接收基帶信號之間。頻率校正的已接收信號被接著由簽署序列匹配過濾器712(其被填入以簽署序列之預定時域版本的係數)所匹配過濾，以及由頻道脈衝回應(CIR)提取器713從輸出信號提取頻道脈衝回應。CIR接著藉由傅立葉變換器714而被變換為頻域並用於等化。簽署序列匹配過濾器712亦提供精細前文符號時序，其被接著用以正確地定位傅立葉變換器715之FFT窗，傅立葉變換器715係將頻率校正的已接收信號變換為頻域。精細前文符號時序係由匹配過濾器712之輸出中的脈衝類峰值所指示，其中對於匹配過濾器之實施方式的進一步細節可見於本案申請人之共同申請中的UK專利申請案1305795.5。頻域等化係藉由等化器716而被接著執行於頻域已接收信號上，其係使用藉由將FFT 714施加於CIR所取得之頻道 變換函數。最後，由簽署序列移除器717從已接收信號移除簽署序列，且由前文解碼單元718從前文解碼發信資料。
簽署序列訊息
如本案申請人之共同申請中的UK專利申請案1305795.5中所揭露，同時利用簽署序列以提供CIR及精細前文符號時序於惡劣無線電環境中，簽署序列之選擇亦可被用以傳遞資訊或訊息。例如，藉由從一組簽署序列選擇一簽署序列，該簽署序列之選擇可傳遞資訊，諸如發信資料或酬載內之有效早期警告信號(EWS)的存在或缺乏之指示。此指示可被接收於接收器上，藉由檢測來自該組可能簽署序列之哪個簽署序列已被結合與發信資料。
圖8顯示圖6中所呈現的發送器，但調適以致能簽署序列傳遞額外資料或訊息。因為圖8之發送器係基於圖6中所示之發送器，其中類似的部分具有相同的參考數字，將僅解釋其差異。
如圖8中所示，簽署序列產生器208形成簽署序列產生器800之部分，其包括簽署序列產生器208及序號控制器804。簽署序列產生器208之輸入802接收來自序號控制器804之輸出。序號控制器輸入806代表於網路內發送器想要傳遞至接收器之訊息。簽署序列產生器208組態成能夠產生N+1個可能序列之一。簽署序列產生器208之輸入802上的既定數字0iN造成簽署序列產生器208 從該組簽署序列中輸出其基數為i的序列。簽署序列產生器208之一者或其他的輸出將預定訊息傳遞至其接收信號之網路中的所有接收器。於一範例中，訊息代表EWS。
由簽署序列產生器208所產生之簽署序列為預定組序列之一，該預定組序列代表如由簽署序列產生器208所產生之簽署序列般多的訊息。為了遞送這些訊息之每一者，輸入806之訊息編號被配置為必要的簽署序號，以供簽署序列產生器208用來從其預定組簽署序列選擇簽署序列之一。簽署序列之選擇因此係代表相應預定組訊息之一不同者，其藉此傳遞可能為特別警告訊息(諸如海嘯警告)或者可為針對不同目的之訊息的資訊。各訊息可提供不同資訊。例如於N=4訊息系統中，訊息1可為可能緊急情況之早期警告(諸如接近中的颶風或海嘯)，而訊息2可為在由訊息0所表示之正常狀態(其無須特別動作)前完全清除之指示。早期警告信號可觸發接收器顯示訊息或者聽得見的警告以指示裝置之使用者撤離建築物，舉例而言。因此，接收器可檢測訊息1並產生聽得見或看得見的輸出給使用者以提供警告。類似地，訊息3及訊息4可提供類似的廣播資訊，諸如公共安全宣告、無線電流量宣告或洪水。如將被理解者，序列之選擇藉此代表所選擇的訊息之一並因此傳遞資訊。
例如，當有需要傳遞EWS至所有接收器時，簽署序列處理器800之輸入806便攜載了1。因此，序號控制器804將'1'輸出至簽署序列產生器208之輸入802上，其造成簽署序列產生器208產生‘EWS On’簽署序列，其為該組簽署序列之一並將此輸出至增益區塊210。當沒有待傳遞之EWS時，簽署序列處理器800之輸入806便攜載了'0'。因此，序號控制器804將'0'輸出至簽署序列產生器208之輸入802上，其造成簽署序列產生器208產生‘EWS Off’簽署序列，其為該組簽署序列之一並將此輸出至增益區塊210。於此範例中，檢測到相應於輸入'1'及'EWS On'簽署序列之簽署序列的網路內之所有接收器係判定此代表EWS，有關何者可被攜載為層1發信資料及/或框之酬載中的部分。接收器可接著採取進一步行動以解碼並解讀緊急事件資訊。另一方面，檢測到簽署序列數字零之接收器將判定並無當前急迫的緊急事件，而因此繼續解碼並顯示框之酬載中的聽覺-視覺資訊。
圖9顯示圖8中所呈現之發送器，其已被調適以供具有EWS ON及OFF信號之操作。由加法器212所加至發信OFDM符號之簽署序列W(k)被輸出自多工器901，並可為由簽署序列產生器902所產生之簽署序列或者由簽署序列產生器903所產生之簽署序列，然而不同的簽署序列亦可由單一產生器所產生。有關哪個簽署序列被傳遞至加法器之控制係由EWS單元所提供，該EWS單元告知多工器有關哪個簽署序列應傳遞至加法器。例如，假如有即將發生的災難，則EWS單元904將提供信號給多工器，其將多工器組態成提供一指示發信或酬載資料中之EWS的存在之簽署序列。
圖8及9顯示頻域中的一組簽署序列之一的插入。圖10提供發送器之簽署序列插入元件的概圖，當簽署序列插入依據本案申請人之共同申請中的UK專利申請案1305795.5中所揭露的操作而被執行於時域中時。發信OFDM符號已被變換為時域以形成符號1001。符號1001接著由時域定標器或乘法器1002乘以定標因數(1-G)。已定標信號被接著由加法器或結合器1003加入或結合至時域簽署序列信號。如於圖10中，於EWS單元1005所供應的EWS信號之控制下的多工器1004被利用以供應不同簽署序列至定標器或乘法器1006，其將簽署序列乘以G。根據EWS信號之出現，由1007(EWS Off)或1008(EWS On)所表示之任一時域簽署序列被結合與發信符號1001以形成最後時域前文。如圖10中所示，時域簽署序列及發信資料具有在結合前引入之傳統循環前綴或防護間隔，而因此在簽署序列已與發信符號結合後不需要專屬的防護間隔單元。然而，可能因此需要在結合器前之時域防護間隔處理器，以在結合前將防護間隔引入發信符號及簽署序列。
圖11提供時域符號中之前文的概略圖示，一旦發信資料符號已藉由圖8至10的任一發送器元件而被結合與簽署序列。於圖11中，G<1，而因此簽署序列處於較發信資料顯著更低的功率。
具有簽署序列之改良的送訊配置
如上所述，為了接收藉由簽署序列之選擇所傳遞的訊息，接收器需從一組簽署序列檢測出哪個簽署序列已被結合與發信符號。例如，假如一組兩個簽署序列之簽署序列1被檢測到，則此可指示(例如)有現行的緊急事件警告發信於發信資料或酬載資料中。與發信資料符號結合之簽署序列的判定可被執行於圖7之接收器的處理階段703，其中發生了簽署序列匹配過濾。於其中僅有單一簽署序列可與發信資料符號結合之範例中，僅需要單一匹配過濾器。然而，當大於一的不同簽署序列可被發送時，則需要相應於可能簽署序列之每一者的匹配過濾器。峰值/脈衝檢測或臨限可接著被執行於每一匹配過濾器之輸出上，以檢測出哪個簽署序列已被發送。因此，假如在相應於簽署序列1之匹配過濾器的輸出中檢測到峰值，則可判定其簽署序列1被結合與發信符號，且藉由簽署序列1之選擇所傳遞的訊息被接收。
雖然以上述方式執行發送及接收致能了額外的資訊被簽署序列所傳遞，但可能有數個相關缺點。使用簽署序列以傳遞一訊息之指示致能了EWS被快速地散佈至寬廣範圍的裝置。然而，針對(例如)地震警告信號，由於介於地震警告(主要地震波P波的到達)與毀滅性次要地震波(S波)的到達之間的短暫時期，所以欲接收並解碼EWS所需的時間是很關鍵的。因此，於圖7之接收器的第三階段上之簽署序列檢測的位置可能引入無法接受的延遲。被引入EWS接收程序之延遲的第二情況在於其EWS指示僅 由框之前文所傳遞。例如，如圖12中所示，想像一即將發生的地震在時間1201發生於地震儀站，就在前文1202後。因此，EWS將不會被發送直到下一前文1203被發送，因此可能已引入了顯著的延遲。關鍵的是此時間被減少以減少EWS信號之檢測的總時間，在(例如)主要波(P波)被檢測到之後。為了減少此時間，可減少介於前文之間的週期。例如，於某些地震早期警告系統中，介於地震的檢測1201與接收器上EWS的檢測1205之間的最大時間週期被指定，例如圖12中所示之100ms。因此，於此範例中，前文發送之頻率應等於或最好是低於100ms，以致介於1201與1206之間的時間週期低於100ms。再者，如上所述，亦將有一後續延遲1204直到EWS信號在接收器上被檢測1205，由於在圖7之接收器中的簽署序列之匹配過濾前所有程序中所固有的處理延遲。為了減少此延遲，可有利地同時減少接收器上的已發送簽署序列之檢測的處理時間。在接收器上之處理時間的減少亦可於某些範例中容許介於前文之間的時間被增加，且因此系統容量被增加而同時保持於指定的EWS檢測時間限制內。
如同與先前描述的技術及接收器相關的時間性缺點，可能亦有與接收器上所需之處理複雜度以及接收器上之功率耗損相關的缺點。首先，於處理階段703，該組簽署序列之各簽署序列均需要匹配過濾器，而因此隨著該組簽署序列增加將需要增加的記憶體及增加的算術操作數目。例 如，簽署序列可為長度上8192個樣本，因此假如有兩個簽署序列於該組簽署序列中，則可能需要此數目的算術及記憶體元件的兩倍。其次，於諸如廣播電視等應用中，可能需要電視持續接收並監督用於訊息(諸如EWS)之已發送信號，即使電視處於待命模式。因此，將為有利的是：當僅檢測到哪個簽署序列已被發送時減少接收器之功率耗損。於先前所述之接收器中，假如電視欲監督EWS(即使當處於待命模式時)則處理階段701、702及703需操作，處理階段701至703中所執行之程序為多餘的，因為其產生了用於發信及酬載資料之接收和解碼的資訊。因此，假如欲持續地監督已接收信號有關EWS-on簽署序列之存在，則針對能量耗損可能亦為有利的，假如接收器之後續處理階段不需為操作性的。諸如這些的能量節省措施於以下情境中亦可能為有利的：軟體更新被發送於其中諸如電視機之接收器處於待命模式的週期期間。例如，電視機可被指示以離開待命模式，當適當的簽署序列被發送並開始解碼發信及酬載資料以接收軟體更新時。諸如這些的能量節省措施於以下情境中亦可能為高度有利的：TV接收器為諸如行動電話等電池供電的裝置。
防護間隔匹配過濾
圖13提供一種發送器中之時域處理的概圖，依據本發明之實施例。圖13之發送器的元件係實質上類似於圖10之那些元件，然而，其結合之信號及符號有所不同。 時域發信資料符號1301不再包括防護間隔。取而代之，由簽署序列提供防護間隔，其將與發信資料符號結合以形成前文。如圖13中所見，簽署序列之防護間隔被形成為循環前綴，其係藉由複製個別簽署序列之末端部並將其置於該簽署序列之前端。當欲發送EWS之指示時，則簽署序列信號1303與發信符號1301結合；而當不欲發送EWS之指示時，則簽署序列信號1302與發信符號1301結合。防護間隔與簽署序列之此新配置的後果為：哪個簽署已與發信資料符號結合之指示係存在於防護間隔中。因此，如以下之進一步細節所解釋，僅需要檢測防護間隔中之簽署序列的片段以建立來自一組簽署序列之哪個簽署序列已與發信符號結合。雖然上述實施例已針對EWS而被描述，但是由簽署序列之選擇(及因此防護間隔)所傳遞的訊息可為任何適當的種類，例如，自動啟動指令或者軟體更新將被發送之指示。
圖14提供由圖13之發送器所形成之前文的圖示，當EWS-off簽署序列被發送時1401及當EWS-on簽署序列被發送時1402。可看出前文之防護間隔1403及1404被形成自簽署序列之一部分，相較於參考圖10所述之發送器中的情況之發信資料。
圖15提供依據圖13中所示之實施例的發送器之頻域實施方式。發送器之元件係實質上類似於圖9之那些元件，然而，有數個差異來自其從選定的簽署序列形成防護間隔之需求。特別地，需要反向傅立葉變換器1501、 1502以將發信符號及選定的頻域簽署序列變換為時域，在藉由防護間隔插入器1503、1504之防護間隔插入以前。然而，如圖13及14中所示，於某些範例中，循環前綴無法被插入至防護間隔前文符號。
相對於圖13中所示之範例，圖15中所示之發送器的另一差異在於簽署信號之個別樣本及防護間隔中之OFDM符號的循環前綴之樣本的增益與其攜載發信資料之前文符號的有用部分內的等效增益可被獨立地設定。因此，防護間隔中之樣本與符號之有用部分的增益係針對因數Q及P而被設定。如此一來(例如)，從結合時域8K前文OFDM符號c(n)之循環前綴與時域簽署序列之樣本所形成的樣本(其可為，例如，簽署序列g 0 (n)或g 1 (n)之一)可針對防護間隔s(n)for n=0,1,..,Ng-1之各樣本而被表達如以下方程式：
而攜載發信資料之OFDM符號的樣本(OFDM符號的有用部分)可針對各樣本而被表達如以下方程式：
其中g x 隱含g 0 或g 1 之任一者，及例如P及Q係接近零，Nu=8192,Ng=3648及Ns=Nu+Ng=11840。於一範例中，因數Q被設定以致10log[(1-Q)/Q]=10dB，而P被設定以致10log[(1-P)/P]=8dB=G。此表示(Q,P)= (0.090909091,0.136806889)。於又另一範例中，P被設定以致P=0。
依據簽署序列之樣本的上述表示以及攜載發信資料之OFDM符號的那些表示，防護間隔樣本之相對增益針對OFDM循環前綴為及針對簽署序列循環前綴為，而由OFDM符號樣本之定標器206所提供之增益為及簽署序列之定標器210所提供之增益為。當P=0時，前文防護間隔僅含有簽署序列之循環前綴的樣本，且無來自OFDM符號之循環前綴的任何樣本。
於一範例中，因此前文防護間隔可具有如系統中之最長可能防護間隔的相同歷時，其為32K OFDM符號之57/512。此係同等於8K前文OFDM符號之57/128防護間隔片段。此防護間隔因此包含8192 * 57/128=3648個樣本。這些樣本係藉由將時域8K前文OFDM符號c(n)之循環前綴結合至時域簽署序列g 0 (n)或g 1 (n)之任一者的循環前綴來形成。
範例接收器
圖16提供一種接收器之概圖，依據其組態成接收參考圖14及15所述之前文的實施例。圖16之接收器的數個元件係實質上類似於先前參考圖7所述的那些元件，而為了簡潔將僅描述那些不同者。已接收基帶信號被首先輸入處理階段1601及差動防護間隔匹配過濾單元1601。如以下將解釋，差動編碼係配合匹配過濾器來使用以減少已 接收信號中之頻率偏移的效應。於差動防護間隔匹配過濾單元1602內，差動地編碼之簽署序列的相關部分(亦即，用以形成防護間隔或循環前綴之部分)之樣本被利用以填佔防護間隔歷時匹配過濾器之分接頭，其中有相應於來自該組簽署序列之各簽署序列的一匹配過濾器。差動編碼的已接收信號接著由每一該些匹配過濾器所過濾，該些過濾器之一的輸出上之足夠振幅的峰值或者最大振幅係指示其相應於該過濾器之簽署序列的一部分已被檢測，而因此其為與發信符號結合之相應簽署序列。於圖16中，此指示被標示為訊息指示器1603。除了輸出訊息指示器以外，差動匹配過濾單元1602亦估計接收器之稍後階段中所需要的粗略符號時序及精細頻率偏移。於接收器之處理階段1604中，僅需要單一匹配過濾器程序，其中匹配過濾器係相應於由差動防護間隔匹配過濾單元1602所測得之簽署序列。除了於處理階段1604僅使用單一匹配過濾器以外，處理階段1604內之處理係相應於參考圖7中之處理階段703所述的處理。
如上所述，匹配過濾具有兩個目的。首先，其提供精細頻率偏移及粗略符號時序估計，該些估計為用以稍後於接收器中個別地定位傅立葉變換窗及執行頻率偏移校正所需者。其次，執行匹配過濾容許接收器判定哪個簽署序列已被發送，在其發生於接收器之元件1602中的簽署序列匹配過濾以前。如同提供在現有的發送和接收方法更早以前其已與發信資料符號結合之簽署序列的指示，圖16之 接收器亦利用減少長度的匹配過濾器(相較於階段1602中之那些)，因為匹配過濾器之長度僅需要匹配防護間隔中之樣本數而非整個前文中之樣本數。
差動防護間隔匹配過濾
於本發明之實施例中，防護間隔匹配過濾取代處理階段1601上之防護間隔相關。然而，匹配過濾無法免除已接收信號中之頻率偏移。因此，假如欲檢測其形成防護間隔之簽署序列、獲得粗略符號時序、及測量精細頻率偏移，則需要用以克服已接收信號中之頻率偏移的手段。如本技術中所已知者，差動編碼一信號係移除了信號中所存在之任何頻率偏移。因此，依據某些實施例以及如上所述，藉由在防護間隔匹配過濾前之已接收信號與該組簽署序列的簽署序列之差動編碼而達成此目的。
圖17提供其形成差動防護間隔匹配過濾單元1602的差動防護間隔匹配過濾器之一的概略圖示。已接收基帶信號係由差動編碼器1704所差動地編碼，而來自該組簽署序列的該些簽署序列之一係由簽署序列產生器1701所產生且由反向傅立葉變換單元1702所變換為時域。時域簽署序列接著由差動編碼器1703所差動地編碼。差動地編碼的已接收信號接著由過濾器所匹配過濾，該過濾器的分接頭係相應於差動地編碼的時域簽署序列之相關部分的樣本。此程序係針對該組簽署序列之每一簽署序列而執行，且特定簽署序列之存在係藉由檢測適當匹配過濾器之輸出 中的峰值來判定。從匹配過濾器輸出之信號中的峰值之位置亦指示粗略符號時序，而峰值之引數係指示已接收信號之精細頻率偏移。
圖18提供差動編碼器1704或1703之圖示。諸如已接收信號或簽署序列之一部分等輸入信號係由延遲元件1801所延遲一樣本，而該輸入信號之第二版本被共軛器1802所共軛。由1801及1802所輸出之個別信號接著由複合乘法器1803進行相乘，以產生輸入信號之差動編碼的版本。
圖19提供處理階段1601之範例的概略圖示，其可形成實施例之一部分，其中由防護間隔所傳遞之訊息為發信及酬載資料中之EWS和EWS相關的資料之存在或缺乏。取樣的基帶已接收信號被首先差動編碼如先前所述，並由兩個匹配過濾器1901及1902所匹配過濾，其被匹配與每一相應於前文之防護間隔的簽署序列之差動編碼部分。來自每一匹配過濾器之輸出被輸入至比較器1903，其係告知解多工器有關EWS信號是否存在；同時根據從差動匹配過濾器1901及1902輸出之信號中的峰值之位置以輸出精細頻率偏移及粗略符號時序。假如檢測到一指示「EWS on」之簽署序列，則接收器將開始EWS處理，其中發信或酬載資料中之資料被檢測並適當地處理，以供顯示於TV螢幕上，舉例而言。假如檢測到一指示「EWS off」之簽署序列，則接收器可持續如以上參考圖16所述之已接收信號的處理，假如目前正使用電視或接收設備的話。替 代地，假如裝置處於待命模式，則接收器將不會繼續解碼已接收信號之剩餘者，接收器將回到待命以在當期待下個前文時喚醒。
圖20提供依據範例實施例之發送器的時域功能視圖的概圖。發送器之此功能視圖的結構係實質上類似於圖13中所示之結構，但是所結合之信號不同。於先前實施例中，前文之防護間隔係完全地形成自選定簽署序列之一部分。然而，於本實施例中，防護間隔被形成自簽署序列之一部分及發信符號兩者，其中防護間隔中之發信符號有較低振幅，相較於簽署序列之部分。依據以上針對圖15中所示之發送器的操作所提供之解釋，其提供給簽署信號/序列之樣本及OFDM發信符號之樣本的每一者個別為及於符號之有用部分期間，而簽署信號及OFDM發信符號之防護間隔樣本個別為及。
於某些現存的OFDM系統中，循環前綴或防護間隔被形成自可用符號之一部分，而因此由於不正確時序資訊所致之FFT窗的稍微錯置不會顯著地影響FFT窗中所含之資料的解碼正確性。此堅固性之產生係因為從符號之末端截除的發信之任何部分亦包含於防護間隔中，而因此仍將由錯置的FFT窗所擷取。然而，於功能性顯示於圖13及14中之先前實施例中，由於多重路徑傳播所致的FFT窗之錯置可能導致發信OFDM符號的資料副載波中之載波間干擾(ICI)，因此降低解碼正確性，因為發信OFDM符號之一部分不再被重複於防護間隔中。因此，於本實施例 中，藉由將發信OFDM符號之一部分引入防護間隔，則可減少FFT窗錯置之不利效應。雖然防護間隔中之發信OFDM符號的振幅相對為低，已顯示出如此增進了發信OFDM符號之解碼正確性。再者，防護間隔發信資料之低振幅容許已接收信號之差動防護間隔匹配過濾不受發信OFDM符號之樣本所影響，因此維持接收器得以檢測哪個簽署序列已被發送之能力及相關的訊息指示器。
圖21提供其可由圖20之發送器所形成的前文之圖示，當其由簽署序列選擇所傳遞之訊息為EWS之存在或缺乏時。從圖21可見，前文2101及2102各包括防護週期2103及2104，其係主要地形成自簽署序列2105、2106之部分，但亦形成自發信OFDM符號2107、2108之部分。於某些範例中，防護間隔之發信OFDM符號部分可具有-8dB之振幅(相較於簽署序列)；而簽署序列及發信OFDM符號可被形成自其具有約6912個可用副載波之8k OFDM符號。再者，防護間隔的長度可為8192個樣本之57/128，因此具有3648個樣本之長度。雖然這些參數適於8k OFDM符號，但該些參數僅為範例參數而可根據系統之其他特性來改變，例如介於發送器之間的分離以及系統之所需的容量。
於本案申請人之共同申請中的UK專利申請案1305795.5所揭露的接收器中，恆定振幅零自相關(CAZAC)序列被提議為用於簽署序列之適當序列。然而，於實施例中，CAZAZ序列之差動編碼可能減少正確 地檢測符號時序及簽署序列(供形成防護間隔)之可能性。
進一步範例實施例
現在將參考圖22至28以描述本發明之進一步範例實施例。依據圖14中所示之範例，於一範例中，防護間隔之樣本被完全地產生自簽署序列之信號樣本或信號樣本的部分。因此，於圖22中，依據用以產生圖15中所示之簽署序列並解釋於上的參數，P=0之值，以致防護間隔部分2201不包括來自OFDM發信符號2203之任何成分，其通常係依據循環前綴而產生。Q之值可被設為任何值(Q=a)以改變其被加至攜載發信資料之OFDM符號的簽署序列之成分。因此OFDM發信符號2205包括來自簽署信號2202之樣本的成分。依據此範例，已經有增進檢測簽署序列之可能性，因為防護間隔不包括OFDM符號之任何範例。
如稍後於其他範例終將解釋，當存在其可能造成頻道間干擾之回波路徑時，防護間隔中所存在之簽署序列的樣本可被消除自其攜載發信資料之OFDM符號。回波路徑之此一效應被闡明於圖23中。
於圖23中，被形成為攜載有用資料(其於此情況下為發信資料2301)之前文的OFDM符號包含從簽署序列2302所形成之成分及從OFDM符號2304之有用部分所形成的樣本。相同的前文序列被接著顯示如由第二路徑2306(相關於第一路徑2308)所發送。兩路徑2306、2308係由頻道脈衝回應2310所形成。其效應在於延遲相對於第一路徑2308之前文的發送，以致防護間隔之一部分2310出現於FFT緩衝器週期2309內，由於相對於第二路徑2306所造成之時間延遲。因此，相對於第一路徑2308之OFDM符號的樣本被顯示給FFT緩衝器2309，其僅包括OFDM符號之樣本。然而，由於來自第二路徑2306之延遲，FFT緩衝器將包括從防護間隔所提供之樣本2312。因此，針對簽署序列，來自第一路徑2308之樣本被顯示相對於其包括來自OFDM符號之成分2310及成分2311的第二路徑2306。
相應地，圖24顯示頻道脈衝回應2310之第二路徑2306的效應。如圖24所示，來自簽署序列2310之防護間隔樣本的存在造成當來自第一與第二路徑2306、2308之信號被結合時的頻道間干擾，其代表來自OFDM符號之發信資料的檢測之頻道間干擾2402。同等地關於簽署序列，第二路徑之額外樣本的存在造成其受到FFT緩衝器內之防護間隔的存在所影響之已接收信號的那些部分中之雜訊2404。
依據本發明，於一範例中，發送器被調適以包括後綴電路，其係將形成自防護間隔之樣本的後綴加至前文。圖25中顯示一範例，其係根據圖15但被調適以包括後綴電路2501。依據本發明，一形成防護間隔之簽署序列的樣本被用以形成後綴信號，其被饋送至一相應的增益單元 2503且被加至OFDM符號以形成前文符號。由圖25之發送器所產生的前文符號被顯示於圖26中。圖26中所示之前文信號係相應於圖22中所示之範例，其中P=0之因數(及因此防護間隔2601)被完全地形成自簽署序列之樣本。以其Q之值等於某值(a)，則與OFDM符號結合之簽署序列的成分被顯示為形成OFDM符號2602之成分的片段。OFDM符號之剩餘部分被形成自其傳遞發信資料2604之副載波的樣本。然而，如圖26中所示，由於後綴電路2501及增益調整電路2503之存在，前文符號係包括後綴成分2606，其可包含用以形成防護間隔2601之簽署序列的所有或部分時域樣本，如由箭號2610所示。
依據本發明，接收器可接著檢測顯著回波路徑存在時之發信資料及簽署序列，該顯著回波路徑係造成圖24中所示之頻道間干擾及簽署序列雜訊。如圖27a中所示，FFT窗位置2701被顯示給第一路徑2703及第二路徑2705。依據本實施例，前文2707包括防護間隔2709(其係從簽署序列之樣本所形成)及後綴2711(其係從防護間隔樣本之部分或所有樣本所形成)，該些樣本本身係從簽署序列樣本所形成。
如圖27a中所示，在已產生其包括兩路徑2703、2705之頻道脈衝回應的估計以後，接收器可使用其被用以形成後綴2711之簽署序列的相應樣本來再生後綴2711.1、2711.2之成分。藉由依據頻道脈衝回應以結合再生的成分2711.1、2711.2，並從已接收信號減去結 合的成分，則形成如圖27b中所示之信號。如可從圖27b看出，發信OFDM符號之樣本2720被形成，但是於FFT窗2701之外。再者，如圖27c中所示，FFT窗2701並未包括其用以復原發信資料所需的OFDM符號樣本之區段2722。因此，藉由將信號樣本2720複製至位置2722(如由箭號2724所示)，形成圖27d中所示之已接收信號，以供發信資料可從該已接收信號復原。
本發明之進一步範例實施例被顯示於圖28中。圖28中之圖示係實質上相應於圖10、13及20中所示之範例，因此相應的特徵具有相同的數字指定。依據圖20中所示之範例，前文被形成自第一8K OFDM符號2801，其被配置以攜載發信資料，且簽署序列T-SigSeg0 2802或T-SigSeg1 2803將被結合至該發信資料。然而，圖28中所示之範例實施例被調適以處理關於圖26中所示之範例前文的進一步改良。圖28中所示之前文亦具有後綴以及形成前綴之防護間隔。然而，已識別其假如後綴信號樣本與前綴信號樣本是相同的，則於接收器上可能將後綴誤認為防護間隔而嘗試從OFDM符號之錯誤樣本復原發信資料。接收器可使用一具有相應於防護間隔之樣本的脈衝回應之匹配過濾器以檢測EWS指示，其因而尋找前綴。事實上，有兩個匹配過濾器被用以過濾前文之樣本：第一匹配過濾器具有一匹配至用以形成防護間隔或具有EWS on之前綴的簽署序列(T-SigSeq1)之信號樣本的脈衝回應；及另一匹配過濾器具有一匹配至用以形成防護間隔或具有 EWS off之前綴的簽署序列(T-SigSeq0)之信號樣本的脈衝回應。一旦該些匹配過濾器之一者檢測到防護間隔/前綴，則開始接續的前文之解碼以獲取額外的EWS資訊，其係由OFDM符號之剩餘者所攜載的發信資料所提供。此係為了將用以檢測EWS之時間最小化。然而，假如防護間隔/前綴係相同於後綴且接收器因為已錯誤地檢測到後綴而於前綴與後綴之間開啟，因為後綴具有與防護間隔/前綴相同的簽署序列之樣本則因為其替代地檢測到後綴，所以其無法得知後續的8K樣本不是前文符號直到其解碼且判定發信資料之檢測失敗(例如，CRC或誤差校正解碼失敗)，或者資料之完整性不相應於預判定的預期格式。因此，此將加長用以檢測EWS指示之時間。
依據本發明，圖28中所示之發送器被調適以形成具有不同於後綴之簽署序列的樣本之防護間隔/前綴。因此，依據本發明，簽署序列之一部分被用以形成防護間隔/前綴，而簽署序列之不同部分被用以形成後綴，且簽署序列之勝於或進一步部分被結合與其形成前文之OFDM符號。如圖28中所示，於簽署序列之一部分2804被用以形成具有1/之增益的防護間隔2806，如由箭號2808所表示。至於圖26中所示之範例，並無OFDM符號之本體的信號樣本之任何成分被包括於防護間隔中。後綴2810被形成自簽署序列2812之樣本，該些樣本係來自其被加至OFDM符號之簽署序列樣本的較早部分。藉由配置簽署序列之後綴的樣本中之防護間隔的樣本被取自其與OFDM符 號之主體結合的簽署序列樣本之相反端，則減少了在接收器上後綴與防護間隔/前綴混淆的可能性，而因此錯失檢測其簽署序列中所提供之EWS資訊的前述問題較不會發生。
相應的範例被顯示於簽署序列之樣本以指示其EWS係於2803(T-SigSeq1)上，其中簽署序列2814之樣本被複製以形成防護間隔2816(如由箭號2815所表示)，具有1/之增益；而簽署序列2818的較早部分之樣本被形成為後綴2820(如由箭號2817所表示)，具有1/之增益；且簽署序列2822之剩餘樣本被結合與其攜載樣本之OFDM酬載，如參考圖21及26所解釋者。至於圖26中所示之範例，P=0之因數(及因此防護間隔2601)被完全地形成自簽署序列之樣本。以其Q之值等於某值(a)，則與OFDM符號結合之簽署序列的成分係形成OFDM符號之成分的片段。
以下編號的條項係界定本發明之進一步範例形態及特徵：
1.一種使用正交分頻多工(OFDM)符號以發送酬載資料之發送器，該發送器包含框建立器，組態成接收待發送的該酬載資料並接收用於檢測和復原接收器上之該酬載資料的發信資料、及將具有該發信資料之該酬載資料形成為框以供發送，調變器，組態成以該發信資料調變第一OFDM符號並以該酬載資料調變一或更多第二OFDM符號， 簽署序列電路，用以提供簽署序列，結合器電路，用以結合該簽署序列與該第一OFDM符號，前綴電路，用以將防護間隔加至該第一OFDM符號前以形成前文，及發送電路，用以發送該前文及該些一或更多第二OFDM符號，其中該防護間隔被形成自該簽署序列之部分的時域樣本。
2.依據條項1之發送器，其中該防護間隔僅包括該簽署序列之該部分的該些時域樣本。
3.依據條項1或2之發送器，其中與該第一OFDM符號結合之該簽署序列的該部分之該些樣本的振幅係小於藉由以該發信資料調變副載波所產生的該第一OFDM符號之該些樣本的振幅。
4.依據條項1、2或3之發送器，其中該前綴電路組態成從該簽署序列之該些時域樣本的一部分形成該防護間隔，且該發送器包含後綴電路，其係組態成將該簽署序列之該些時域樣本的另一部分加入為該第一OFDM符號之後綴，該前文包含以該簽署序列之該一部分的該些時域樣本當作該第一OFDM符號的前綴之該防護間隔，而該後綴包含該簽署序列之該另一部分的該些時域樣本，該簽署序列之該一部分的該些時域樣本係不同於該簽署序列之該另一部分的該些時域樣本。
5.依據條項4之發送器，其中該結合器電路組態成將該簽署序列之該些時域樣本或該簽署序列之一部分與該第一OFDM符號結合，而該前綴電路組態成以該簽署序列之該一部分的該些時域樣本形成該防護間隔，從其複製自藉由該結合器電路而與該第一OFDM符號結合之該簽署序列的該些時域樣本之樣本；及該後綴電路組態成將該簽署序列之該些時域樣本的該另一部分加入為該第一OFDM符號之後綴，從其複製自藉由該結合器電路而與該第一OFDM符號結合之該簽署序列的該些時域樣本之樣本。
6.依據條項1至5的任一者之發送器，其中該簽署序列處理器電路為偽隨機二元序列產生器、M序列產生器或黃金碼序列產生器。
7.依據條項1至6的任一者之發送器，其中由該簽署序列之選擇所提供的訊息為早期警告信號之存在的指示。
8.依據條項1至7的任一者之發送器，其中該簽署序列處理器電路包括偽隨機二元序列產生器，其包含同相樣本(I)或正交相位樣本(Q)之線性回饋移位暫存器，且該同相及正交樣本之該線性回饋移位暫存器的產生器多項式被選自以下：
9.依據條項1至8的任一者之發送器，其中該同相 (I)或正交相位樣本(Q)之該線性回饋移位暫存器的初始化為下列之一：
10.一種用以從已接收信號檢測並復原酬載資料之接收器，該接收器包含用以檢測該已接收信號之檢測器電路，該已接收信號包含該酬載資料、用於檢測並復原該酬載資料之發信資料，該發信資料係由第一正交分頻多工(OFDM)符號所攜載，而該酬載資料係由一或更多第二OFDM符號所攜載，及該第一OFDM符號已被結合與簽署序列並前綴以包含該簽署序列之一部分的防護間隔來形成前文，同步化電路，包含一匹配過濾器，其具有一已被匹配至該簽署序列之脈衝回應，具有其該匹配過濾器之輸出產生一代表該簽署序列與該已接收接收信號之相關的信號之效應，及解調器電路，用以從該第一OFDM符號復原該發信資料及從該第二OFDM符號復原該酬載資料，其中該防護間隔係形成自該簽署序列之該些時域樣本的另一部分，該接收器包括匹配過濾電路，包含防護間隔歷時匹配過濾器，該防護間隔歷時匹配過濾器具有一脈衝回應，其係形成自該組 簽署序列之時域樣本的預定部分，其效應在於該防護間隔歷時匹配過濾器根據該簽署序列之時域樣本的該預定部分與相應於該防護間隔之該已接收信號的一部分之相關來產生一信號，以致該匹配過濾電路可檢測該簽署序列，其中該已接收信號之該防護間隔已從該簽署序列所形成且該第一OFDM符號已被結合與該簽署序列。
11.依據條項10之接收器，其中該防護間隔僅包括該簽署序列之該部分的該些時域樣本。
12.依據條項10或11之接收器，其中與該第一OFDM符號結合之該簽署序列的該些樣本之振幅係小於藉由以該發信資料調變副載波所產生之該第一OFDM符號的該些樣本之振幅。
13.依據條項10、11或12之接收器，其中該匹配過濾電路包含具有一脈衝回應之一或更多匹配過濾器，該脈衝回應係匹配至該組簽署序列之一不同者的該些時域樣本之差動地編碼的預定部分，其效應在於該些防護間隔歷時匹配過濾器之每一者的輸出係產生一信號，該信號代表該組簽署序列之一者的該些時域樣本之該差動地編碼的預定部分與相應於該防護間隔的該已接收信號之差動地編碼的部分之相關。
14.依據條項10至13的任一者之接收器，其中該簽署序列處理器電路為偽隨機二元序列產生器、M序列產生器或黃金碼序列產生器。
15.依據條項10至14的任一者之接收器，其中由該 簽署序列之選擇所提供的訊息為早期警告信號之指示。
16.依據條項10至15的任一者之接收器，其中該簽署序列係使用同相樣本(I)或正交相位樣本(Q)之線性回饋移位暫存器來產生，且該同相及正交樣本之該線性回饋移位暫存器的產生器多項式被選自以下：
17.依據條項10至16的任一者之接收器，其中該同相(I)或正交相位樣本(Q)之該線性回饋移位暫存器的初始化為下列之一：
本發明之各個進一步形態及特徵被界定於後附申請專利範圍中，且附屬項申請專利範圍之特徵的各個組合可獲得，以針對申請專利範圍依附關係所述之特定組合以外的那些獨立項申請專利範圍。亦可對前文所述之實施例進行修改而不背離本發明之範圍。例如，實施例之處理元件可被實施以硬體、軟體、及邏輯或類比電路。再者，雖然特徵可呈現為配合特定實施例而描述，但熟悉此項技術人士將理解所述實施例之各個特徵可依據本發明而被組合。

Claims (27)

  1. 一種使用正交分頻多工(OFDM)符號以發送酬載資料之發送器，該發送器包含：框建立器，組態成接收待發送的該酬載資料、接收用於檢測和復原接收器上之該酬載資料的發信資料、及將該酬載資料與該發信資料配置成多數框，簽署序列電路，組態成接收送訊資料作為輸入，及選擇代表該送訊資料之內容的簽署序列，該送訊資料之該內容指示是否使該接收器從低功率或待命狀態切換到正常狀態以將該酬載資料或該發信資料解碼；調變器，組態成基於該些多數框來產生多數OFDM符號，並且利用該簽署序列來調變該些多數OFDM符號中之一者；前綴電路，組態成將防護間隔前綴至該經調變的OFDM符號，該防護間隔包括該簽署序列之時域樣本的一部分；及發送電路，組態成連同該經前綴的防護間隔發送該經調變的OFDM符號。
  2. 如申請專利範圍第1項之發送器，其中該發送器包含後綴電路，其組態成將後綴加至該經調變的OFDM符號，該後綴包含用以形成該防護間隔之該簽署序列的所有或一些時域樣本。
  3. 如申請專利範圍第1項之發送器，其中該簽署序列電路為偽隨機二元序列產生器、M序列產生器或黃金碼序列產生器。
  4. 如申請專利範圍第1項之發送器，其中該簽署序列電路包括恆定振幅零自相關(CAZAC)序列產生器。
  5. 如申請專利範圍第1項的發送器，其中該調變器係組態成藉由基於該簽署序列調整該些多數OFDM符號中之該者的時域表示來利用該簽署序列調變該些多數OFDM酬載資料中之該者。
  6. 如申請專利範圍第1項的發送器，其中該發送器包含後綴電路，其組態成將後綴加至該經調變的OFDM符號，該後綴係由該防護間隔的時域樣本的一部分所形成。
  7. 一種用於檢測由申請專利範圍第1項之發送器發射的信號之接收器，該接收器包含組態成從該低功率或待命狀態切換到該正常狀態並且相應於由對於該經調變的OFDM符號調變的該簽署序列表示的該送訊資料的該指示來解碼該酬載資料或該發信資料的電路。
  8. 一種用以從已接收信號檢測並復原酬載資料之接收器，該接收器包含：檢測器電路，組態成檢測該已接收信號，該已接收信號包含該酬載資料、用於檢測並復原該酬載資料之發信資料、及送訊資料，該已接收信號代表正交分頻多工(OFDM)符號、經調變的OFDM符號、及前綴至該經調變的OFDM符號之防護間隔，該送訊資料之內容係由調變至該經調變的OFDM符號上的簽署序列表示，該經調變的OFDM符號前綴有該防護間隔，其包含該簽署序列的時域樣本的一部分，及該送訊資料之該內容指示是否使該接收器從低功率或待命狀態切換到正常狀態以將該酬載資料或該發信資料解碼；同步化電路，包含一匹配過濾器，其具有一已被匹配至該簽署序列之脈衝回應，具有該匹配過濾器之輸出產生一代表該簽署序列與該已接收信號之相關的信號之效應；解調器電路，組態成在該接收器處於該正常狀態時，從該經調變的OFDM符號與該OFDM符號復原該發信資料及該酬載資料；及匹配過濾電路，包含防護間隔歷時匹配過濾器，該防護間隔歷時匹配過濾器具有一脈衝回應，其係形成自一已知簽署序列之時域樣本的預定部分，其效應在於該防護間隔歷時匹配過濾器根據該已知簽署序列之時域樣本的該預定部分與相應於該防護間隔之該已接收信號的一部分之相關來產生指示該內容的一信號，其中該接收器係組態成以該低功率或待命狀態或與該產生的信號指示的該內容一致之該正常狀態操作。
  9. 如申請專利範圍第8項之接收器，其中該接收器還包含防護間隔與後綴移除電路，其組態成移除該防護間隔與後綴，該後綴包含該防護間隔的該時域樣本的一部分。
  10. 如申請專利範圍第8項之接收器，其中該匹配過濾電路包含具有一脈衝回應之一或更多匹配過濾器，該脈衝回應係匹配至與一組簽署序列之一不同簽署序列的該些時域樣本之差動地編碼的預定部分，其效應在於該些防護間隔歷時匹配過濾器之每一者的輸出係產生一信號，該信號代表該組簽署序列之一者的該些時域樣本之該差動地編碼的預定部分與相應於該防護間隔的該已接收信號之差動地編碼的部分之相關。
  11. 如申請專利範圍第8項之接收器，其中該簽署序列處理器電路為偽隨機二元序列產生器、M序列產生器或黃金碼序列產生器。
  12. 如申請專利範圍第8項之接收器，其中該簽署序列電路包含恆定振幅零自相關(CAZAC)序列產生器。
  13. 一種使用正交分頻多工(OFDM)以發送酬載資料之方法，該方法包含：接收待發送的該酬載資料；接收送訊資料；接收用於檢測和復原接收器上之該酬載資料的發信資料；將該酬載資料與該發信資料配置成多數框；藉由電路選擇代表該送訊資料之內容的簽署序列，該送訊資料之該內容指示是否使該接收器從低功率或待命狀態切換到正常狀態以將該酬載資料或該發信資料解碼；基於該些多數框來產生多數OFDM符號；利用該簽署序列來調變該些多數OFDM符號中之一者；將防護間隔前綴至該經調變的OFDM符號，該防護間隔包括該簽署序列之時域樣本的一部分；及連同該經前綴的防護間隔發送該經調變的OFDM符號。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，還包含將後綴加至該經調變的OFDM符號，該後綴包含該防護間隔的時域樣本的一部分。
  15. 一種接收如申請專利範圍第13項的方法發送的酬載資料之方法，該接收方法包含從該低功率或待命狀態切換到該正常狀態並且相應於由對於該經調變的OFDM符號調變的該簽署序列表示的該送訊資料的該指示來解碼該酬載資料或該發信資料。
  16. 一種從已接收信號檢測並復原酬載資料之方法，該方法包含：藉由接收器檢測該已接收信號，該已接收信號包含該酬載資料、用於檢測並復原該酬載資料之發信資料、及送訊資料，該發信資料係由正交分頻多工(OFDM)符號、經調變的OFDM符號、及前綴至該經調變的OFDM符號之防護間隔所攜載，該送訊資料之內容係由調變至該經調變的OFDM符號上的簽署序列表示，該經調變的OFDM符號前綴有該防護間隔，其包含該簽署序列的時域樣本的一部分，及該送訊資料之該內容指示是否使該接收器從低功率或待命狀態切換到正常狀態以將該酬載資料或該發信資料解碼；以匹配過濾器過濾該已接收信號，其具有一已被匹配至該簽署序列之脈衝回應，具有該匹配過濾器之輸出產生一代表該簽署序列與該已接收信號之相關的信號之效應；在該接收器處於該正常狀態時，從該經調變的OFDM符號與該OFDM符號復原該發信資料及該酬載資料；以防護間隔歷時匹配過濾器過濾該已接收信號之該防護間隔，該防護間隔歷時匹配過濾器具有一脈衝回應，其係形成自一已知簽署序列之時域樣本的預定部分，其效應在於該防護間隔歷時匹配過濾器根據該已知簽署序列之時域樣本的該預定部分與相應於該防護間隔的該已接收信號之一部分的相關來產生指示該內容的一信號；及將該接收器操作為該低功率或待命狀態或與該產生的信號指示的該內容一致之該正常狀態。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，還包含移除該防護間隔與後綴，該後綴包含該防護間隔的該時域樣本的一部分。
  18. 一種接收器，包含：電路，組態成：接收信號，該已接收信號包含用於傳達酬載資料的正交分頻多工(OFDM)符號和用於檢測並復原該酬載資料之發信資料，OFDM符號已經用表示送訊資料的內容之簽署序列進行調變，該送訊資料傳達指示該酬載資料或該發信資料中是否存在有效早期警告信號(EWS)之資訊，其中，該簽署序列已從一組簽署序列中選擇；提取該送訊資料的該內容，包含藉由同步化電路使用該信號中的防護間隔來檢測該簽署序列，該防護間隔包含該簽署序列的時域樣本的一部分；及將該接收器從低功率或待命狀態切換到正常狀態並且相應於該送訊資料的該內容的指示來解碼該酬載資料或該發信資料。
  19. 如申請專利範圍第18項的接收器，其中該選擇的簽署序列已被定標，並且包含利用該OFDM符號對每個子載波調變的定標係數，以形成該經調變的OFDM符號。
  20. 如申請專利範圍第18項的接收器，其中該電路還組態成解譯包含該簽署序列的時域樣本的該經調變的符號的後綴。
  21. 如申請專利範圍第18項的接收器，其中該電路組態成藉由組態該電路以根據該接收器的線性反饋移位暫存器的輸出來測試已知的簽署序列來提取該送訊資料的該內容。
  22. 如申請專利範圍第18項的接收器，其中該同步化電路使用該簽署序列來識別該信號的框。
  23. 如申請專利範圍第18項的接收器，其中該同步化電路使用經調變的OFDM符號來識別該信號的框，該經調變的OFDM符號具有作為前綴的該簽署序列的樣本與作為後綴的該簽署序列的樣本。
  24. 一種電視接收器，其包含如申請專利範圍第19項的接收器，其中該電視接收器包含整合顯示器。
  25. 一種用於接收器的接收方法，包含信號接收電路，該方法包含：藉由該信號接收電路來接收信號，該已接收信號包含用於傳達酬載資料的正交分頻多工(OFDM)符號和用於檢測並復原該酬載資料之發信資料，OFDM符號已經用表示送訊資料的內容之簽署序列進行調變，該送訊資料傳達指示該酬載資料或該發信資料中是否存在有效早期警告信號(EWS)之資訊，其中，該簽署序列已從一組簽署序列中選擇；提取該送訊資料的該內容，包含藉由同步化電路使用該信號中的防護間隔來檢測該簽署序列，該防護間隔包含該簽署序列的時域樣本的一部分；及將該接收器從低功率或待命狀態切換到正常狀態並且相應於該送訊資料的該內容的指示來解碼該酬載資料或該發信資料。
  26. 如申請專利範圍第25項的接收方法，其中該選擇的簽署序列已被定標，並且包含利用該OFDM符號對每個子載波調變的定標係數，以形成該經調變的OFDM符號。
  27. 如申請專利範圍第26項的接收方法，還包含藉由該同步化電路使用經調變的OFDM符號來識別該信號的框，該經調變的OFDM符號具有作為前綴的該簽署序列的樣本與作為後綴的該簽署序列的樣本。
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Lifeng He, et al, "Signalling-embedded training sequence design for block transmission systems," Wireless Communications and Mobile Computing Conference (IWCMC), Jul. 4-8, 2011, pp. 647-651 Yaobin Wen et al "A Novel Postfix Synchronization Method for OFDM Systems," PIMRC 2007, 3-7 Sept. 2007 *
Yaobin Wen et al "A Novel Postfix Synchronization Method for OFDM Systems," PIMRC 2007, 3-7 Sept. 2007

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