WO2008006315A1 - Method and apparatus for detecting digital video broadcast signal, and receiver - Google Patents

Method and apparatus for detecting digital video broadcast signal, and receiver Download PDF

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WO2008006315A1
WO2008006315A1 PCT/CN2007/070239 CN2007070239W WO2008006315A1 WO 2008006315 A1 WO2008006315 A1 WO 2008006315A1 CN 2007070239 W CN2007070239 W CN 2007070239W WO 2008006315 A1 WO2008006315 A1 WO 2008006315A1
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WO
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signal
digital
digital video
video broadcast
broadcast signal
Prior art date
Application number
PCT/CN2007/070239
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English (en)
French (fr)
Inventor
Qihang Peng
Lei Chen
Jun Wang
Shaoqian Li
Jianwei Zhang
Original Assignee
Huawei Technologies Co., Ltd.
University Of Electronic Science And Technology Of China
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Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co., Ltd., University Of Electronic Science And Technology Of China filed Critical Huawei Technologies Co., Ltd.
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    • H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/46—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards for receiving on more than one standard at will
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    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
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    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only

Definitions

  • the present invention relates to the field of digital video broadcasting technology, and more particularly to a method, a detecting apparatus and a receiver for detecting a digital video broadcasting signal. Background of the invention
  • Multi-carrier modulation technology represented by Orthogonal Frequency Division ⁇ (OFDM) is one of the most promising solutions.
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • Satellite digital video broadcasting such as European digital, word wide, television-satellite (Digital Video) Broadcasting - Satellite, DVB-S), Digital Video Broadcasting-Satellite 2 (DVB-S2), Satellite-Digital Mill tiin edi a Broadcast in g , S-DMB ).
  • Wired 'digital' radio broadcast such as Digital Video Broadcasting - Cable (DVB-C) in Europe, terrestrial digital video broadcasting (such as digital broadcasting in Europe - Ground Video) Broadcasting ⁇ Terrestrial, DVB-T), Advanced Television Systems Committee (ATSC) in the United States > Digital Wide 41 in Japan ⁇ Integrated Services - Ground (Integrated Sendees Digital Broadcasting -Terrestrial , IDSB-T )» Mobile fc-wide (i.e., Digital Video Broadcasting - Handheld, DVB-H, Qualcomm's body-forward link) (Media - Forward Link Only, Media-FLO), etc., have been widely used in many countries and regions, and have achieved substantial social and economic benefits.
  • Digital Video Broadcasting - Cable (DVB-C) in Europe, terrestrial digital video broadcasting (such as digital broadcasting in Europe - Ground Video) Broadcasting ⁇ Terrestrial, DVB-T), Advanced Television Systems Committee (ATSC) in the United States > Digital Wide 41 in Japan ⁇
  • the invention provides a method for detecting a digital video broadcast signal to determine the existence of a digital video broadcast signal
  • the present invention proposes a digital video broadcast signal detecting apparatus for determining the presence of a digital video broadcast signal.
  • the invention also proposes a digital video broadcast signal receiver, which can determine the existence of a digital chirp broadcast signal
  • a method for detecting a digital video broadcast signal the digital video broadcast signal being an orthogonal frequency division multiplexed signal having a cyclic prefix
  • the reading method comprising: performing conjugate multiplication on the received signal with 2 ⁇ , and The product of the yoke multiplication is cumulatively modulo in length, where + is (the delay ⁇ , ⁇ is the number of carriers in the orthogonal frequency division multiplexing symbol, and L is the length of the cyclic prefix;
  • a digital frequency broadcast signal detecting device wherein the digital video broadcast signal is an orthogonal frequency division multiplexed signal having a cyclic prefix, the device comprising: a conjugate unit configured to conjugate the received signal W to obtain ⁇ ( a delay unit for delaying the signal to obtain a multiplier for multiplying + ⁇ ') and for supplying the product to the accumulated modulo unit; accumulating the modulo unit for the product Performing modulo modulo in the length, and transmitting the result of the accumulated modulo to the peak, the detecting unit, wherein L is the length of the cyclic prefix; and the peak detecting unit is configured to be a silly peak when the accumulative modulo is crested When the received signal is determined to be a digital video broadcast signal.
  • a digital video broadcast signal receiver wherein the digital video broadcast signal is an orthogonal frequency division multiplexed signal having a cyclic prefix, the receiver comprising: An RF antenna for receiving a radio frequency signal;
  • An analog signal processing module configured to filter the radio frequency signal to filter out-of-band noise, and achieve the analog-to-digital conversion requirement by the dynamic range control;
  • An analog-to-digital conversion module for performing digital sampling on the RF signal sent by the analog signal processing module to convert the digital signal into a digital signal
  • the apparatus for detecting a digital video broadcast signal according to any one of the preceding claims, wherein the digital signal converted by the analog-to-digital conversion module is detected to determine the existence of the digital video broadcast signal, as can be seen from the above technical solution,
  • the received signal '( ⁇ and r ( k +N ) are multiplied by a conjugate, and the product multiplied by the conjugate is cumulatively modulo in the length of the tic, where ⁇ is the delay
  • ⁇ is the delay
  • N is the number of carriers in the orthogonal frequency division multiplexing symbol, which is the length of the cyclic prefix
  • the received signal is determined to be a digital video broadcast signal.
  • the invention fully utilizes the correlation between the sampling in the cyclic prefix and the sampling separated by N in the same symbol, and judges whether the peak of the digital video broadcast signal is judged by judging whether the result of the accumulated mode has a peak. Determining whether there is a digital video broadcast signal on a certain frequency band. According to the present invention, the rented user can effectively use the spectrum resources not occupied by the television station, thereby greatly saving the frequency-submarine Source.
  • the present invention can be applied to all orthogonal frequency division multiplexed video signals having a cyclic prefix, and thus the scope of application is also very wide.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a carrier position of a pilot signal in the prior art.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a cyclic prefix setting in an 8 MHz power channel in the prior art.
  • FIG. 3 is an exemplary schematic diagram of an OFDM symbol structure in the prior art.
  • 4 is an exemplary flow chart of a digital video broadcast signal detecting method in accordance with the present invention.
  • 5 is an exemplary structural diagram of a digital video broadcast signal detecting apparatus according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an exemplary structure of a digital video broadcast signal receiver according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a comparison diagram of a maximum likelihood (ML) estimation algorithm and a method for detecting the presence of a DVB-T television signal according to an embodiment of the present invention, wherein the false alarm probability is
  • FIG. 8 is a comparison diagram of the ML estimation algorithm and the implementation of the DVB-T television signal according to the implementation of the present invention, wherein the false alarm probability is 0.05, and the manner of implementing the present invention is
  • the method for detecting a digital video broadcast signal proposed by the present invention is applicable to an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) signal having a cyclic prefix (CP).
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • CP cyclic prefix
  • the DVB-T power signal is a typical OFDM signal with a cyclic prefix.
  • the present invention will be described in detail by taking a television signal as an example. It is to be understood that the DVB-T television signal is exemplified herein and is not intended to limit the scope of the invention.
  • the DVB-T television signal is modulated by OFDM modulation into an orthogonal subcarrier by fast inverse Fourier transform ( ⁇ ). According to the number of subcarriers, it is divided into 2k mode and 8k mode. In this subcarrier, some carry a television signal, and some carry a pilot signal for synchronization.
  • the DVB-T standard defines two pilot signals: a continuous pilot signal and a binary pilot signal.
  • the serial number M 13 '''' ⁇ of the carrier carrying the continuous pilot signal is fixed, and the specific value thereof is as shown in the figure; 3 ⁇ 4 the serial number of the carrier carrying the scattered pilot signal is within the OFDM symbol Varying, but the same within every 4 OEDM symbols.
  • TM 0 , in ⁇ and 2 modes ⁇ ⁇ respectively 704> 6816»
  • PRBS pseudo-random binary sequence
  • FIG. 1 is a cyclic prefix setup diagram for an 8 MHz TV channel in the prior art. These two parts together form a complete OFDM symbol. Indicates the transmitted sample by indicating the first sample of the received signal in the time domain.
  • DVB-T TV signal which indicates additive noise and interference
  • ⁇ ' ⁇ - indicates the coefficient of the multipath fading channel.
  • H represents the presence of D VB — T ⁇ signal, and there are no two cases;
  • the middle is the first bit in the pseudo-random binary sequence (PRBS), specifically taking il as 0 or 1.
  • FIG. 3 is an exemplary schematic diagram of an OFDM symbol structure in the prior art, which represents the number of carriers in one OFI3M symbol, and represents the length of a cyclic prefix (CP), so the length of one OFDM symbol transmitted in the time domain is due to each 0FI)
  • the previous sample of the M symbol is its cyclic prefix and is the same as the last data in the symbol, so there is a strong correlation between each sample in the cyclic prefix and the sample N within the same symbol.
  • ML Maximum Likelihood
  • Equation ( 5 ) the statistic for the presence detection of DVB-T TV signals, the simulation performance obtained is not very satisfactory, because the equation is based on delay.
  • the objective function established by the independent variable is not the same as the purpose of detecting whether the signal exists in the present invention.
  • the second part of equation (5) can be removed, and the first part is directly used as a detection statistic for detecting the presence or absence of a DVB-T television signal, ie Equation (7) can be understood as follows: The received signal ⁇ ) is multiplied by ( ⁇ + ; ⁇ ) and the modulo is taken over the length of ⁇ .
  • the received signal is a DVB-T power signal
  • the result of the accumulated modulo will peak; if no DVB-T television signal exists, the resulting modulo of the modulo will fluctuate with the machine, and no peak appears.
  • the received signal is a DVB-T power signal
  • the result of the accumulated modulo will peak; if no DVB-T television signal exists, the resulting modulo of the modulo will fluctuate with the machine, and no peak appears.
  • the received signal is a DVB-T power signal
  • the preferred value range is [( ⁇ 1 ) integer as described above, since the delay S is unknown. Therefore, the receiving signal is swept by sampling at the receiving end, and the range of sliding is the range of values of #, that is, [ Q ' Ai + £ ⁇ Obviously, those skilled in the art can realize that the above is DVB-T television.
  • the description of the signals is merely exemplary and is not intended to limit the scope of the invention.
  • the invention is substantially applicable to the determination of the existence of any type of OFDM video signal having a cyclic prefix.
  • Step 401 conjugate multiply a received signal with f ⁇ +V ), and The product of the conjugate multiplication is cumulatively moduloed within a length, where ⁇ is the result of rk delay N, and N is the number of carriers in the orthogonal frequency division multiplexing symbol, which is the length of the cyclic prefix;
  • ⁇ is the result of rk delay N
  • N is the number of carriers in the orthogonal frequency division multiplexing symbol, which is the length of the cyclic prefix
  • the product of the conjugate multiplication is cumulatively modulo in the range of [ ⁇ +', which is the delay between the received signal and the transmitted signal, and the cumulative modulo's knot is Af i where: Conjugation for receiving signals ⁇
  • the value range of # is ". More preferably, it is generally an integer, and the value range may be an integer in ⁇ W + ⁇ "" 1 ).
  • the digital video broadcast signal may be any OFDM video broadcast signal having a cyclic prefix.
  • DVB-D signal DVB-H signal, DVB-S signal, DVB-S2 signal, S-DMB signal, DVB-C signal, Med-FLO signal, 1DSB-T signal, etc.
  • the received signal is a digital video broadcast signal
  • the result of the cumulative modulo will appear peak; if there is no digital ⁇ broadcast signal, the result of the cumulative modulo will randomly fluctuate, no peak appears, and therefore, A presence or absence of a peak is detected to determine if a digital video broadcast signal is present.
  • N + L values can be calculated, and then the largest one of the N + values is selected, and the output crest is compared with a preset threshold. If ⁇ is greater than the read threshold, then Digital video broadcast signals exist, otherwise the number is judged? 3 ⁇ 4 frequency broadcast signal does not exist
  • the present invention also proposes a digital video. Broadcast signal detecting device, the number: video broadcast 4 words is an orthogonal frequency division multiplexed signal with a cyclic prefix Fig.
  • the device includes: a conjugate unit 50] configured to conjugate the received signal, and a delay unit 502 for delaying the received signal to obtain ⁇ + ⁇ ; a multiplier 503, Used to multiply with 7 and send the product to the accumulating unit 504;
  • the modulo modulo unit 504 is configured to perform modulo modulo over the length of the product, and send the result of the accumulated modulo to the peak detecting unit 505, where L is the length of the cyclic prefix;
  • the peak detecting unit 505 is configured to determine that the received signal is a digital video broadcast signal when the result of the cumulative modulo is peaked.
  • the modulo unit 504 is used for the range of “ + ⁇ / + £ —
  • the cumulative modulo of the product is used as a delay between the transmitted signal and the result of the cumulative modulo is:
  • the digital video here is preferably a DVB-T signal, a DVB-H signal, a DVB-S signal, a DVB-S2 signal, an S-DMB signal, a DVB-C signal, a Media-FLO signal, or IDSB-T signal, etc.
  • the detection device proposed by the invention can have various application places, and can be independently become a single device, or can be incorporated into a device such as a digital video broadcast signal receiver.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an exemplary structure of a digital video broadcast signal receiving machine according to an embodiment of the present invention.
  • the receiver system based on the DVB-T digital video broadcast signal detecting apparatus can be composed of the following modules: an RF antenna, an analog signal processing module, an analog-to-digital conversion module, and a signal detecting device.
  • an RF antenna for receiving a radio frequency signal
  • an analog signal processing module for filtering a radio frequency signal through a filter of a specific frequency band, filtering out-of-band noise, so that the input signal meets an analog-to-digital conversion requirement
  • an analog-to-digital conversion module The digital sampling of the analog signal is converted into a digital signal
  • the signal detecting device may be any of the above detecting devices for detecting the digital video broadcast signal.
  • the analog signal processing module first filters the RF signal through a filter of a specific frequency band to filter out-of-band noise, and then performs the analog-to-digital conversion requirement by dynamic range control. . After the RF signal passes through the antenna, analog signal processing and analog-to-digital conversion module, it enters the signal detection device, and finally the signal detection device outputs the detection junction.
  • the DVB-T television signal is taken as an example to simulate the invention. Similarly, those skilled in the art will appreciate that emulation of DVB-T television signals is exemplary only and is not intended to limit the scope of the present invention.
  • FIG. 7 and FIG. 8 show simulation curves for detecting the presence of a DVB-T signal based on the ML estimation in the synchronization algorithm and the brake cyclic prefix of the present invention.
  • FIG. 7 false alarm probability is 0.01
  • the probability of false alarm in FIG. 8 0,05 are simulated using the above-described channel ATSC
  • DVB-T signal preclude the use mode, i.e., / ⁇ 2048, a cyclic prefix type I / 4 , that is, SI 2
  • DVB ⁇ T TV signal adopts 64QAM modulation
  • the detection time is 4 OFDM symbol length, that is, 1.1 ⁇ c .
  • FIG. 7 and FIG 8 compared to ML algorithm, the false detection probability (Probabilit of Miss Detection) of the present invention has been significantly decreased, with greatly improved four pairs of DVB-T signal presence detection

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Description

：字视频广播信号的检测方法、 检测装置和接收机
本发明涉及数字视频广播技术领域， 更具体地说， 本发明涉及数字 视频广播信号的检测方法、 检测装置和接收机。 发明背景
进入二十一世纪以泉，无线通信技术正以前所未有的速度向前发展。 随着用户对各种实时多媒体业务需求的增加以及互联网技术的迅猛发 展， 未来的无线通信技术将会有更高的信息传输速率， 以为用户提供更 大的便利 为了支持更髙的信息传输速率和更高的用户移动速度， 在下 —代的无线通信中需要釆用频谱效率更高、 抗多径千扰能力更强的无线 传输技术 在当前提供高速率传输的各种无线方案中， 以正交频分复用
( Orthogonal Frequency Division Μιιΐίίρΐεχ , OFDM )为代表的多栽波调 制技术是最有前途的方案之一
另外， 经过多年的发展， 以数字视频广播技术为代表的数字多媒体 广播（DMB )技术也取得了大量的成果.， 卫星数字視频广播（比如欧洲 的数,字广 、电视 -卫星 （ Digital Video Broadcasting - Satellite , DVB- S )、 笫二代数字广播电视 -卫星 ( Digital Video Broadcasting-Satellite 2， DVB-S2 )， 韩国和日本的卫星-数字多媒体广播 （ Satellite-Digital Mill tiin edi a Broadcast in g ， S-DMB ). 有线 '数字 '枧频广播（比如欧洲的数 字广播电视-有线（ Digital Video Broadcasting - Cable , DVB-C )、 地面数 字视频广播 (比如欧洲的数字广播电视 -地面 ( Digital Video Broadcasting ~ Terrestrial, DVB-T )、美国的高级电视系统委员会（ Advanced Television Systems Committee , ATSC )> 日本的数字广 41·集成服务-地面 ( Integrated Sendees Digital Broadcasting -Terrestrial , IDSB-T )» 移动 fc字 广 -i番 ( 比如欧洲的数字广播电視 - 手机 ( Digital Video Broadcasting - Handheld, DVB- H )、 美国高通公司的^ 体-前向链接 ( Media - Forward Link Only, Media-FLO ) 等， 已经在许多国家和地区获得广泛的应用， 馭得了丰硕的社会和经济效益。
目前， 在地面数字視频广播中， 采用美国 SC标准的有 5个国家 或地区， 其中已有两家经过技术比较研究后退出， 而决定采用欧洲 DVB-T标准的已有 33个国家或地区
在各种数字视频广播中， 无线频谱是一种非常宝贵的自然资源， 对 它的使用均需要得到有关部门的授权才可以 但是随着科学技术的发展 以及人们对生活盾量要求的日益提高， 频谱资源日益紧缺 与此同时， 很多被授权的频镨资源没有被充分利用， 它们在时间、 频率或者空间上 经常处子空闲状态； 而另一方面， 很多需要使用某个频段的频谱资源的 用户由于没有被授权而不能使用。 由此造成了频谱资滹的极大浪费 比 如电视信号， 一般说来， 在同一个地方所有被授权的电视频段并没有被 完全占用 越来越多的机构、 公司等意识到这一问题， 提出"租赁用户 ( SU ) "机会性使用这些频诸资源 因此， 可靠地检测某个电视频段上 是否被电视台所占用 以使得租赁用户可以有效使用未被电视台占用的 頻谱显得日益重要
然而，现有技术中并没有检测基于 OFDM的数字视频广播信号存在 性的相关技术， 因此无法判断某个频段上是否存在数字視频广播信号 发明内容
本发明提出一种数字视频广播信号的检测方法， 以确定数字視频广 播信号的存在性 本发明提出一种数字視频广播信号的检测装置， 以确定数字視频广 播信号的存在性。
本发明还提出了一种数字视频广播信号接收机， 应用该接收机能够 确定数字枧频广播信号的存在性
本发明的技术方案是这样确定的：
一种数字視频广播信号的检测方法， 该数字视频广播信号为具有循 环前缀的正交频分复用信号， 读方法包括： 对接收信号 与 2^进行共轭相乘， 并对所述共轭相乘的乘积 在 长度内进行累加取模， 其中 + 是将 ( 时延 Ν的结杲， Ν为正 交频分复用符号内的载波数， L为所述循环前缀的长度； 当所述累加取模的结果出现峰值时， 确定所述接收信号 '(^为数字 视频广播信号。
一种数字枧频广播信号的检测装置， 该数字视频广播信号为具有循 环前綴的正交频分复用信号， 该装置包括： 共轭单元， 用于对接收信号 W取共轭， 得到 ^(^； 时延单元， 用于将^收信号 延时 得到 乘法器， 用于将 与 + Λ')相乘， 并将乘积送到累加取模单元； 累加取模单元， 用于对所述乘积在 长度内进行累加取模， 并将累 加馭模的结果发送到峰值,检测单元， 其中 L为所述循环前綴的长度； 峰值检测单元， 用于当所述累加取模的结杲出现峰傻时， 确定所述 接收信号 为数字视频广播信号。
一种数字视频广播信号接收机， 兹数字视频广播信号为具有循环前 缀的正交频分复用信号， 该接收机包括： 射频天线， 用于接收射频信号；
模拟信号处理模块， 用于对射频信号进行滤波以滤除带外噪声， 并 通过动态范围控制使所述射频信号达到模数转换的要求；
模数,转换模块， 用于对模拟信号处理模块发送来的射频信号进行数 字采样， 以将其转换为数字信号；
如上任一项所述的数字视频广播信号的检测装置， 用于对模数转换 模块转换后的数字信号进行检测， 以确定数字视频广播信号的存在性 从上述技术方案中可以看出， 在本发明中， 首先对接收信号'(^与 r(k +N)进.行共轭相乘， 并对所述共轭相乘的乘积在 £长度内进行累加取 模， 其中 ^是将 时延 Ν·的结果， N为正交频分复用符号内的载 波数, 为循环前缀的长度， 然后当累加取模的结果出现锋值时， 确定 接收信号为数字视频广播信号。 由此可见， 本发明充分利用了循环前缀 内的采样与同符号内相隔 N的采样之间的相关性， 通过判断累加馭模的 結果是否出现峰值 ^实现了对数字視频广播信号存在性的判断 本发明 能够判断某个频段上是否存在数字视频广播信号。 正是根据本发明， 租 赁用户可以有效使用未被电视台占用的频谱资源， 从而极大地节省了频 -潜资源。
另外， 本发明能够适用于具有循环前綴的所有正交频分复用视频信 号， 因此适用范围也非常广泛。 附图简要说明
图 1为现有技术中连续导引 ( pilot )信号的载波位置示意图 图 2为现有技术中 8MHz的电枧信道下的循环前綴设置示意图 图 3为现有技术中 OFDM符号结构示范性示意图。 图 4为根据本发明的数字视频广播信号检测方法的示范性流程图。 图 5为根据本发明的数字視频广播信号检测装置的示范性结构图 图 6为根据本发明实施例的数字视频广播信号接收机示范性结构示 意图。
图 7为最大似然 （ML )估计算法和根据本发明实施例对 DVB- T电 视信号存在性进行检测的比较图 其中虛警概率为
图 8为 ML估计算法和根据本发明实施 ^对 DVB-T电视信号存在性 进行^^测的比较图， 其中虛警概率为 0.05, 实施本发明的方式
为使本发明的 的、 技术方案和优点表达得更加清楚明白， 下面结 合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明
本发明所提出的数字視频广播信号的检测方法， 适用于具有循环前 缀（CP )的正交频分复用 （OFDM )信号。 DVB-T电枧信号是一种典型 的具有循环前缀的 OFDM信号 为了阐述方便 下面以 电视信 号为例对本发明进行详细说明。 显然， 此处以 DVB-T 电视信号为例进 行说明是示范性的， 并不用于限制本发明的范围。
首先， 对 DVB-T的技术作出说明 DVB-T电视信号采用 OFDM调 制方式将电:視信号通过快速傅立叶反变换（ΙΕΡΓ )调制到 个正交子载 波上。根据子载波的个数， 分为 2k模式与 8k模式。 在这 个子载波中， 有的携带电视信号， 有的则携带用以同步的导引信号。 DVB-T标准定义 了两种导引信号： 连续导引信号与分^ i导引信号。 携带连续导引信号的载波的序号 M 13''''^"^是固定的，其具体取 值如图〗所示； ¾携带分散导引信号载波的序号取值在〗个 OFDM符号 内是变化的，但在每 4个 OEDM符号内是相同的。用 表示进行 IFFT 变换前， 对症于第 个 OFDM帧内第 Z个 OFDM符号的第 个载波上的 调制信号 （调制方式可以为 QPSK、 16-QAM: 或者 64-QAM)。 在第
/ ( ΰ≤ /≤ 6η个 0FI M符号内， 分配给分散导弓 1信号的载波序号 满足：
Figure imgf000008_0001
[A ,;n'U} ( } ) 其中 ™=0,在 ^、 两种模式下^ ^分別为 704> 6816» 调制到 第 个载波上的分散导引信号具体馭值为
Figure imgf000008_0002
imic . , ,,] =0
(3) 其中 为伪隨机二进制序列 ( PRBS ) 中第 个比特， 具体取值为 0 或 1。
此外，为了防止符号间千扰（IS!:)以及载波间千扰（iCi)，进行〗 FFT 变换得到的时域 OFDM符号的最后 个采样被复制到该 OFDM符号的 前面， 作为其前缀， 又称为循环前缀（CP) 图 2为现有技术中 8MHz 的电视信道下的循环前缀设置图。 这两部分共同构成一个完整的 OFDM 符号。 用 表示接收信号在时域上的第 个采样， 表示发射的
DVB-T 电视信号， 表示加性噪声及千扰， ^^'Ά— 表示多径 衰落信道第 径的系数 判断 DVB-T电視信号是否存在的检测问题可归 为如下的假设检验：
Η,： r(k) = ^h, (k~I) + f}(k)
其中 H 分別表示 DVB— T电枧信号存在、 不存在两种情况； 其 中 为伪随机二进制序列（PRBS)中第 个比特， 具体取 il为 0或 1。 基于上述检测模型， 下面详细描述本发明。
图 3为现有技术中 OFDM符号结构示范性示意图 用 表示 1 个 OFI3M符号内的载波数， 表示循环前缀（ CP ) 的长度， 因此发射的 1 个 OFDM符号在时域上的长度为 由于每个 0FI)M符号的前 个 采样为其循环前缀， 且与谅符号内最后 个数据相同， 因此循环前缀内 的每个采样与同符号内相距 N的采样之间具有较强的相关性，
根据这一特性， 在 AWGN信道下用于确定 OFDM符号时延大小的 最大似然（ML )估计， 该检测统计量为：
Figure imgf000009_0001
其中 表示发射机与接收机之间的时延， 参数 P为
SNR
P ~ SN R + ] { 6 } 如杲直接以式（ 5 )作为进行 DVB- T电视信号存在性检测的统计量， 得到的仿真性能并不十分理想， 这是因为该式是以时延 为自变量而建 立的目标函数， 与本发明检测信号是否存在的目的不尽相同。 可以去掉 式（ 5 ) 中的第二部分， 直接将第一部分作为检测 DVB-T电视信号是否 存在的检测统计量， 即
Figure imgf000009_0002
可以如此理解式（7 ): 将接收信号^ )与 (^ +；¥)进行共轭相乘， 并 在 λ长度内进行累加取模。 若接收信号为 DVB-T电枧信号， 則累加取模 的结果会出现峰值； 若没有 DVB-T 电视信号存在、 则这种累加取模得 到的结杲出现随.机波动， 没有峰值出现。 在实际环境中由于信道等园素的影响， 接收信号 与发射信号 之间存在一定的时延#。 因此需要将接收信号逐采样滑动相关， 然 后累加， 若在 : 1个 OFDM符号内找到峰值， 则判 H»为真， 否则判 H "为 假 根据这种思想， 得到用以检测 DVB-T信号是否存在的基于循环前 缀的滑动相关算法.， 其中 的取值范围为 ^ " "" 1) , 优选 的取值范围 为 [(^ 1 )中的整数 如前所述， 由于时延 S是未知的， 因此在接收端 将接收信号逐采样滑动， 滑动的范围即为 #的取值范围， 即 [Q'Ai + £~^ 显然， 本领域技术人员可以意识到， 以上以 DVB-T 电視信号为例 进行说明仅是示范性的， 并不用于限制本发明的保护范围 本发明实质 上适用于确定任意类型的具有循环前缀的 OFDM视频信号存在性的情 形。
图 4为根据本发明的数字视频广播信号检测方法的示范性流程图 如图 4所示， 该方法包括以下步骤： 步骤 401 : 对接收信号 与 f^ + V)进行共轭相乘， 并对所述共轭 相乘的乘积在 ■长度内进行累加取模，其中 ^是将 r k 时延 N的結 果， N为正交频分复用符号内的载波数， 为所述循环前缀的长度； 其中， 当考虑到接收信号 与发射信号之间存在时延时， 在 长 度内进行累加取.模可以具体为：
对所述共轭相乘的乘积在 [ ^ ^ + ' 的范围内进行累加取模， 为接收信号 与发射信号之间的时延， 所述累加取模的结杲为 Af i 其中：
Figure imgf000010_0001
为接收信号 的共轭 < 优选地， #的取值范围为 "。 更加优选地， 一般取 为整数， 则 的取值范围可以为 ^W + ^""1)中的整数。
其中，所述数字视频广播信号可以为具有循环前綴的任意 OFDM视 频广播信号。 比如： DVB-丁信号、 DVB-H信号、 DVB-S信号、 DVB- S2 信号、 S- DMB信号、 DVB-C信号， Med -FLO信号、 1DSB-T信号等 步骤 402: 当所述累加取模的结果出现峰值时， 确定所述接收信号 为数字视频广播信号
若接收信号为数字视频广播信号， 则累加取模的结果会出现峰值； 若没有数字枧频广播信号存在， 则这种累加取模得到的结果出现随机波 动， 没有峰值出现,， 因此， 可以通过检测是否存在峰值来确定数字视频 广播信号是否存在。
优逸地， 当 的取值范围可以为 "— 1)中的整数时， 由
Figure imgf000011_0001
可以计算得到 N +L个数值， 然后从这 N + 个 数值中选取最大的一个输出， 并将该输出结杲与预先设定的门限值进行 比较， 如杲大于读门限值， 则认为数字视频广播信号存在， 否则判决数 字？ ¾频广播信号是不存在
通常，接收信号 与发射信号 之间存在一定的时延 因此优 选将接收信号逐采样滑动相关， 然后累加， 若在 1个 OFDM符号内找到 峰值， 则判数字视频广播信号存在， 否则判数字视频广播信号不存在,， 优选在接收端将接收信号逐采样滑动、 滑动的范围即为 的取值范围， 即【0，,'V+£— I) 根据上述方法，本发明还提出了一种数字视频广播信号的检测装置， 该数字：視频广播 4言号为具有循环前缀的正交频分复用信号 图 5为根据本发明的数字视频广播信号检测装置的示范性结构图。 如图 5所示， 该装置包括： 共轭单元 50】， 用于对接收信号 4^取共轭， 得到 时延单元 502， 用于将接收信号 )延时 得到 έ + Λ ; 乘法器 503， 用于将 与7 相乘， 并将乘积送到累加取 单 元 504;
累加取模单元 504， 用于对所述乘积在 长度内进行累加取模， 并 将累加馭模的结果发送到峰值检测单元 505， 其中 L为所述循环前缀的 长度；
峰值检测单元 505, 用于当所述累加取模的结果出现峰值时， 确定 所迷接收信号 为数字视频广播信号 优选地， 累加取模单元 504, 用于在„ + Λ/ + £— 的范围内对所述 乘积进行累加取模， 为 与发射信号之间的时延， 所述累加取模的 结果为 ， 其中：
Figure imgf000012_0001
同样、此处的数字視频广 4多信号优选为 DVB-T信号、 DVB- H信号、 DVB-S信号、 DVB-S2信号、 S-DMB信号、 DVB-C信号， Media-FLO 信号、 或 IDSB-T信号等。
本发明所提出的检测装置可以有多种应用场所， 既可以独立成为单 —设备， 也可以并入到数字视频广播信号接收机等设备中
基于上述检测装置， 本发明实施^还提出了一种数字视频广播信号 接收机。 图 6为根据本发明实施例的数字视频广播信号接收.机示范性结构示 意图。
如图 6所示， 基于 DVB- T数字视频广播信号检测装置的接收机系 统可由以下模块构成： 射频天线、 模拟信号处理模块、 模数转换模块以 及信号检测装置。 其中： 射频天线， 用于接收射频信号； 模拟信号处理 模块， 用于对射频信号通过特定频段的滤波器， 滤除带外噪声， 使得输 入信号达到模数转换的要求； 模数转换模块， 完成对模拟信号的数字采 样， 将其转化为数字信号； 信号检测装置可以为上述任一种检測装置、 用于检测数字视频广播信号。
具体而言， 为了达到模数转换模块的要求， 通常会在射频天线与模 数转换模块之间执行一系列操作， 在基于 DVB-T数字枧频广播信号检 测装置的接收机系统中， 可以将该过程统称为模拟信号处理。 一般来讲 (不排除其它操作的可能）， 模拟信号处理模块首先将射频信号通过特 定频段的滤波器来滤除带外噪声， 然后通过动态范围控制等搡作使得输 入信号达到模数转换的要求。 射频信号经过天线、 模拟信号处理以及模 数转换模块以后， 进入信号检测装置， 最后由信号检测装置输出检测结 下面以 DVB- T 电视信号为例对本发明进行仿真说明。 同样， 本领 域技术人员可以意识到， 以 DVB- T 电视信号为倒进行仿真仅是示范性 的， 并不用于限制本发明的保护范围
图 7与图 8给出了基于同步算法中 ML估计以及本发明刹用循环前 綴对 DVB-T信号存在性进行检测的仿真曲线。 其中， 图 7中虚警概率 为 0.01， 图 8中虚警概率为 0,05, 上述都仿真采用 ATSC信道， DVB-T 信号釆用 模式， 即/^ 2048 , 循环前綴类型为 I/4 , 即 SI2 , DVB~T 电视信号采用 64QAM调制，检测时间为 4个 OFDM符号长度，即 1.1 ^ c. 由图 7和图 8可见，相比 ML算法，本发明的误检测概率（ Probabilit of Miss Detection )有了明显的下降， 对 DVB-T信号存在性检测有了极 大的改善4
以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的 保护范围 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
j 2

Claims

权利要求书
1、 一种数字:視频广播信号的检测方法， 其特征在于， 该数字； ¾频广 播信号为具有循环前缀的正交频分复用信号 该方法包括：
对接收信号 )与 r (J + IV )进行共轭相乘， 并对所述共轭相乘的乘积 在 长度内进行累加取模、 其中 ( t + )是将/ 时延 N的结果、 N为正 交频分复用符号内的载波.数， 为所述循环前缀的长度；
当所述累加取模的结果出现峰值时， 确定所述接收信号 为数字 视频广播信号
2、根据权利要求 1所述的数字視频广播信号的检测方法，其特征在 于， 所述对共轭相乘的乘积在【'长度内进行累加取模包括：
对所迷共轭相乘的乘积在 + ί )的范围内进行累加取模， 为接收信号„ 发射信号之间的时延， 所述累加取模的结杲为 Λ;ϊ cp , 其中：
Λ ∑ rx (k) r (k + Ni , 其中 :)为接收信号 r ( )的共轭。
3、根据权利要求 2所迷的数字枧频广播信号的检测方法，其特征在 于， 所述 的取值范围为 1)„
4、根据权利要求 3所迷的数字視频广播信号的检测方法，其特征在 于， 所述 的取值范围为 [0 + - 1)中的整数。
5、根据权利要求〗所迷的数字視频广播信号的检测方法，其特征在 于，所述数字视频广播信号为 DVB- T信号、 DVB-H信号、 DVB- S信号、 DVB-S2信号、 S-DMB信号、 DVB-C信号， Media- FLO信号、或 IDSB-T 信号。
6、 —种数字視频广播信号的检测装置， 其特征在于， 该数字视频广 播信号为具有循环前缀的正交频分复用信号， 该装置包括：
共轭单元， 用于对接收信号 取共轭， 得到 μ) ;
时延,单元， 用于将接收信号; ）延时 N, 得到 +
乘法器， 用于将 与 Γ(Α· + )相乘， 并将乘积送到累加取模单元； 累加取模单元， 用于对所述乘积在：长度内进行累加取模， 并将累 加取模的结果发送到峰值检测单元， 其中 为所述循环前缀的长度； 峰值检测单元， 用于当所述累加取模的结杲出现峰值时， 确定所迷 接收信号 , β)为数字视频广播信号。
7 ,根据权利要求 6所述的数字视频广播信号的检测装置，其特征在 于， 所述累加馭模单元， 用于在 1)的范围内对所述乘积进行 累加取模， 为 与发射信号之间的时延， 所述累加取模的结果为 ― > , 其中：
Figure imgf000016_0001
8.根据权利要求 7所迷的数字视频广播信号的检测装置，其特征在 于， 所述 的取值范围为 [0, i + 1)。
9.根据权利要求 8所迷的数字视频广播信号的检测装置，其特征在 于， 所述 的取值范围为 [0,iV + .£- 1)中的整数。
10、 根据权利要求 6所述的数字枧频广播信号的检测装置， 其特征 在于， 所述数字视频广播信号为数字广播电视-地面 DVB-T信号， 数字 广播电视-手机 DVB-H.信号、 数字广播电視 -卫星 DVB-S信号、 第二代 数字广播电视 -卫星 DVB-S2信号、 卫星-数字多媒体广播 S-DMB信号， 数字广播电视 -有线 DVB-C信号、 媒体-前向链接 Media-FLO信号、 或 数字广播集成服务 -地面 IDSB-T信号。 I K 一种数字视频广播信号接收机， 其特征在于， 所述数字視频广 播信号为具有循环前缀的正交频分复用信号， 所述接收机包括：
射频天线， 用于接收射频信号；
模拟信号处理模块，用于对所述射频信号进行滤波以滤除带外噪声， 并通过动态范闺控制使所述射频信号达到模数转换的要求；
.模数转换模块， 用于对所述.模拟信号处理模块发送来的射频信号进 行数字采样， 以将其转换为数字信号；
如权利要求 640中任一项所述的数字视频广播信号的检测装置，用 于对所述模数转换模块转换后的数字信号进行检测， 以确定数字视频广 播信号的存在性。
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