專利名稱：數(shù)字音頻廣播接收機(jī)自適應(yīng)糾錯(cuò)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字音頻廣播接收機(jī)系統(tǒng)，特別涉及一種數(shù)字音頻廣播接收機(jī)自適應(yīng)糾錯(cuò)技術(shù)。

背景技術(shù)：
數(shù)字音頻廣播標(biāo)準(zhǔn)即DAB標(biāo)準(zhǔn)(ETSI EN300401并命名為Eureka-147)最早是由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)于1995年提出，2006年中國(guó)國(guó)家廣播電影電視總局發(fā)布了中國(guó)的DAB標(biāo)準(zhǔn)(30MHz～3000MHz地面數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范)。數(shù)字音頻廣播(DAB)系統(tǒng)是現(xiàn)有模擬調(diào)幅(AM)和調(diào)頻(FM)廣播的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，它可以提供更優(yōu)質(zhì)的語(yǔ)音質(zhì)量以及更高的頻譜效率，而且還可以提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，通過數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可向用戶提供文本、靜止圖像及視頻業(yè)務(wù)。
DAB系統(tǒng)有兩種類型的數(shù)據(jù)傳播方式，數(shù)據(jù)幀模式和數(shù)據(jù)包模式。當(dāng)傳輸內(nèi)容為音頻數(shù)據(jù)的時(shí)候，數(shù)據(jù)傳播方式為數(shù)據(jù)幀模式；當(dāng)傳輸內(nèi)容為應(yīng)用數(shù)據(jù)的時(shí)候，如文本、圖片及視頻等，數(shù)據(jù)傳播方式則為數(shù)據(jù)幀模式和數(shù)據(jù)包模式兩種。
DAB接收機(jī)的算法消耗主要在基帶同步部分和信道解碼算法部分?；鶐剿惴ㄔ诜?hào)同步，小數(shù)倍頻率同步可以提供不同復(fù)雜度的估計(jì)方法。復(fù)雜度不同，檢測(cè)精度不同，抵消誤差的精度也不同。降低算法復(fù)雜度，雖然會(huì)引起一定的誤碼率惡化，但在錯(cuò)誤容限內(nèi)，是可以接受的。信道處理算法中Viberbi譯碼算法的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度則與其譯碼深度緊密相關(guān)。
然而，由于信道傳輸環(huán)境的影響，比如多徑衰落、鄰道噪聲、氣候原因等，DAB接收機(jī)得到的數(shù)據(jù)將會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。導(dǎo)致此錯(cuò)誤的原因可能是因?yàn)榍岸说幕鶐У耐剿惴ň炔粔蛞鸬?，也可能是因?yàn)樾诺澜獯a算法精度不夠引起的。現(xiàn)有的DAB接收機(jī)在基帶和信道解碼部分由于均采取固定的算法，錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)幀或數(shù)據(jù)包將直接丟棄，無(wú)法根據(jù)不同的信道環(huán)境對(duì)接收機(jī)前端算法進(jìn)行調(diào)整從而達(dá)到降低數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率的目的。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種根據(jù)信道環(huán)境調(diào)整數(shù)字音頻廣播接收機(jī)前端處理算法的數(shù)字音頻廣播接收機(jī)自適應(yīng)糾錯(cuò)方法。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，數(shù)字音頻廣播接收機(jī)自適應(yīng)糾錯(cuò)方法，其特征在于，包括下列步驟； a、接收信號(hào)并進(jìn)行射頻前端信號(hào)處理； b、依次進(jìn)行基帶處理、信道處理； c、進(jìn)行音頻處理、應(yīng)用數(shù)據(jù)處理； d、計(jì)算數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率，并根據(jù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率調(diào)整步驟b的基帶處理算法、信道處理算法； e、播放步驟c處理后的數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步的，所述步驟d中計(jì)算數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率包括下列步驟 d1、計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率； d2、根據(jù)傳輸邏輯幀的碼率劃分?jǐn)?shù)據(jù)的錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)； d3、由數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率與錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)的比值計(jì)算數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率； 進(jìn)一步的，所述步驟d1中，若數(shù)據(jù)傳播方式為數(shù)據(jù)幀模式，則數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率為接收到的出錯(cuò)幀與總數(shù)據(jù)幀個(gè)數(shù)之比； 若數(shù)據(jù)傳播方式為數(shù)據(jù)包模式，則數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率為接收到的出錯(cuò)包與總數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)之比； 所述步驟d2中，碼率越低，錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)越高； 所述步驟d3中，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率為疊加多個(gè)邏輯傳輸幀的數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率與錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)的比值； 進(jìn)一步的，所述步驟d2中，錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)的計(jì)算公式為 Rt(sc)＝101/code_rate(sc) 所述步驟d3中，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率的計(jì)算公式為 若n≤CT，則 若n＞CT且Level(i)＜L＜Level(i+1)，則 上述公式中，Rt(sc)表示錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)評(píng)價(jià)函數(shù)，sc表示復(fù)接子信道的號(hào)數(shù)，code_rate(sc)表示傳輸邏輯幀的碼率，n表示反饋復(fù)雜度等級(jí)后的幀號(hào)計(jì)數(shù)上限，CT表示設(shè)定基本加權(quán)的傳輸幀個(gè)數(shù)，L表示數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率，Level表示數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤率門限，i是區(qū)分錯(cuò)誤等級(jí)標(biāo)記；f表示傳輸邏輯幀的編號(hào)，SCMAX表示最大子信道號(hào)，Er(sc)表示數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率； 進(jìn)一步的，所述步驟d1中，通過校驗(yàn)接收到的數(shù)據(jù)幀或數(shù)據(jù)包的CRC信息計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率。
本發(fā)明的有益效果是，數(shù)字音頻廣播接收機(jī)能夠根據(jù)信道的優(yōu)劣程度采取不同復(fù)雜度的基帶處理算法和信道解碼處理算法，既提高了數(shù)字音頻廣播接收機(jī)的工作效率，又降低了數(shù)字音頻廣播接收機(jī)的功耗。



圖1是音頻數(shù)字廣播接收機(jī)的數(shù)據(jù)處理流程圖。

具體實(shí)施例方式 以下結(jié)合具體實(shí)施方式
和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
參見圖1，數(shù)字音頻廣播(DAB)接收機(jī)接收DAB信號(hào)，并進(jìn)行射頻前端信號(hào)處理，包括調(diào)諧、AD采樣、中頻處理。對(duì)射頻前端信號(hào)處理后得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行基帶處理，包括時(shí)域及頻域的信號(hào)同步。然后經(jīng)過信道處理，得到信源解碼器能識(shí)別的數(shù)據(jù)幀或數(shù)據(jù)流，信道處理包括去時(shí)間交織、Viterbi處理、去能量擴(kuò)散。
針對(duì)信源部分包括的音頻數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)，分別執(zhí)行音頻處理和應(yīng)用數(shù)據(jù)處理。音頻處理是將DAB音頻幀轉(zhuǎn)換成符合MPEG第二層標(biāo)準(zhǔn)的音頻幀；應(yīng)用數(shù)據(jù)處理則是將DAB應(yīng)用數(shù)據(jù)幀或應(yīng)用數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成能被信源解碼器識(shí)別的數(shù)據(jù)格式。
計(jì)算音頻處理、應(yīng)用數(shù)據(jù)處理后的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率，并根據(jù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率調(diào)整步驟b的基帶處理算法、信道處理算法。在DAB的信道編碼處理中，針對(duì)數(shù)據(jù)的重要程度，根據(jù)傳輸邏輯幀的碼率劃分?jǐn)?shù)據(jù)的錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)，碼率越低，對(duì)應(yīng)越高的錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)，即在發(fā)射端采用不同的刪余卷積措施對(duì)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行卷積刪余，錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)高的數(shù)據(jù)部分采用低碼率的刪余向量進(jìn)行處理，而錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)低的數(shù)據(jù)部分則是采用高碼率的刪余向量進(jìn)行處理。在DAB系統(tǒng)中，存在數(shù)據(jù)幀、數(shù)據(jù)包兩種傳輸模式，當(dāng)數(shù)據(jù)傳播方式為數(shù)據(jù)幀模式時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率為接收到的出錯(cuò)幀與總數(shù)據(jù)幀個(gè)數(shù)之比；當(dāng)數(shù)據(jù)傳播方式為數(shù)據(jù)包模式時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率為接收到的出錯(cuò)包與總數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)之比。在具體的實(shí)施中，通過校驗(yàn)音頻處理、應(yīng)用數(shù)據(jù)處理后的DAB音頻數(shù)據(jù)幀或應(yīng)用數(shù)據(jù)幀或應(yīng)用數(shù)據(jù)包的CRC信息計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率。在DAB的接收端，數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率的影響由兩個(gè)因素決定不同信道環(huán)境的影響造成的數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率，以及加載在該數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)，由數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率與錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)的比值計(jì)算數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率。
接收到的出錯(cuò)幀與總數(shù)據(jù)幀個(gè)數(shù)之比為誤幀率，接收到的出錯(cuò)包與總數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)之比為誤包率，由于數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率與誤幀率/誤包率之間具有數(shù)量級(jí)的差距(前者為10-4～10-7，后者為10-1～10-2)，要通過誤幀率/誤包率來估計(jì)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率，則需要疊加多個(gè)傳輸幀，才能具有較高置信度。在具體的實(shí)施中，計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率的公式如下 上式中，Er(sc)表示數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率評(píng)價(jià)函數(shù)，sc表示復(fù)接子信道的號(hào)數(shù)， 當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)幀時(shí)，則 當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)包時(shí)，則 根據(jù)傳輸內(nèi)容的不同，傳輸邏輯幀中可能包含數(shù)據(jù)幀或者數(shù)據(jù)包，根據(jù)傳輸邏輯幀的碼率劃分?jǐn)?shù)據(jù)的錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)的計(jì)算公式為 Rt(sc)＝101/code_rate(sc) 上式中，Rt(sc)表示錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)評(píng)價(jià)函數(shù)，sc表示復(fù)接子信道的號(hào)數(shù)，code_rate(sc)表示傳輸邏輯幀的碼率，Rt(sc)是擬合編碼速率的函數(shù)，碼率越低，錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)越高，在DAB可用碼率區(qū)間，錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)與碼率表現(xiàn)為log10的線性關(guān)系，上述公式能夠合理近似。
數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率的計(jì)算公式為 若n≤CT，則 若n＞CT且Level(i)＜L＜Level(i+1)，則 上述公式中，Rt(sc)表示錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)評(píng)價(jià)函數(shù)，sc表示復(fù)接子信道的號(hào)數(shù)，code_rate(sc)表示傳輸邏輯幀的碼率，n表示反饋復(fù)雜度等級(jí)后的幀號(hào)計(jì)數(shù)上限，CT表示設(shè)定基本加權(quán)的傳輸幀個(gè)數(shù)，L表示數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率，Level表示數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤率門限，i是區(qū)分錯(cuò)誤等級(jí)標(biāo)記，Level(i)表示某數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率等級(jí)對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤率門限，在處理中，i設(shè)置為1～3，f表示傳輸邏輯幀的編號(hào)，SCMAX表示最大子信道號(hào)，由MCI(多媒體控制接口)信息獲得。通過對(duì)Er和Rt函數(shù)的選擇，L對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤率門限設(shè)定以及CT的設(shè)定，就可以對(duì)DAB接收機(jī)前端提供不同的數(shù)據(jù)錯(cuò)率。
將實(shí)時(shí)計(jì)算得到的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率反饋到DAB接收機(jī)的基帶處理和信道解碼處理模塊，基帶處理模塊根據(jù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率的大小調(diào)整時(shí)域處理、頻域處理的算法復(fù)雜度；信道處理模塊根據(jù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率的大小調(diào)整Viterbi譯碼的算法處理復(fù)雜度。在實(shí)施中，針對(duì)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率的計(jì)算公式，當(dāng)n≤CT時(shí)，則不對(duì)前端的基帶處理、信道處理反饋數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率；當(dāng)n＞CT且Level(i)＜L＜Level(i+1)時(shí)，才對(duì)前端的基帶處理、信道處理反饋數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率。在默認(rèn)狀態(tài)下，DAB接收機(jī)采用復(fù)雜度最低的基帶處理算法和信道解碼處理算法，以滿足大多數(shù)信道情況的條件，隨著信道環(huán)境的變差，根據(jù)反饋得到的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率信息，逐步提高基帶處理算法和信道解碼算法的復(fù)雜度，以滿足惡劣的信道環(huán)境條件，在幾種復(fù)雜度的基帶處理算法和信道解碼算法的糾錯(cuò)能力范圍內(nèi)盡可能的對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)糾錯(cuò)。
音頻播放、應(yīng)用數(shù)據(jù)是對(duì)音頻處理、應(yīng)用數(shù)據(jù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的播放。音頻播放將用到能解碼MPEG第二層的音頻解碼器；應(yīng)用數(shù)據(jù)播放則針對(duì)應(yīng)用數(shù)據(jù)類型采用不同的解碼器，例如傳輸?shù)氖菆D片信息則需要相應(yīng)的解圖片壓縮解碼器，視頻數(shù)據(jù)流則需要視頻解碼器，文本信息則需要相應(yīng)的文本解碼器等等。
本發(fā)明利用對(duì)已知發(fā)射端準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在接收端通過對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)則能得到準(zhǔn)確的位錯(cuò)誤率信息，在這種情況下能對(duì)此通信系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率估計(jì)，并反饋給前端算法處理模塊，對(duì)前端基帶處理的時(shí)域處理和頻域處理模塊，以及信道解碼的Viterbi處理模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)的算法復(fù)雜度的控制，由于數(shù)字音頻廣播接收機(jī)的大部分算法處理都在上述模塊進(jìn)行，所以通過基帶處理與信道解碼處理的復(fù)雜度可以使整個(gè)DAB接收機(jī)的工作效率提高，且能降低整個(gè)接收機(jī)的功耗。
權(quán)利要求
1. 數(shù)字音頻廣播接收機(jī)自適應(yīng)糾錯(cuò)方法，其特征在于，包括下列步驟；
a、接收信號(hào)并進(jìn)行射頻前端信號(hào)處理；
b、依次進(jìn)行基帶處理、信道處理；
c、進(jìn)行音頻處理、應(yīng)用數(shù)據(jù)處理；
d、計(jì)算數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率，并根據(jù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率調(diào)整步驟b的基帶處理算法、信道處理算法；
e、播放步驟c處理后的數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字音頻廣播接收機(jī)自適應(yīng)糾錯(cuò)方法，其特征在于，所述步驟d中計(jì)算數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率包括下列步驟
d1、計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率；
d2、根據(jù)傳輸邏輯幀的碼率劃分?jǐn)?shù)據(jù)的錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)；
d3、由數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率與錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)的比值計(jì)算數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率。
3. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)字音頻廣播接收機(jī)自適應(yīng)糾錯(cuò)方法，其特征在于，
所述步驟d1中，若數(shù)據(jù)傳播方式為數(shù)據(jù)幀模式，則數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率為接收到的出錯(cuò)幀與總數(shù)據(jù)幀個(gè)數(shù)之比；
若數(shù)據(jù)傳播方式為數(shù)據(jù)包模式，則數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率為接收到的出錯(cuò)包與總數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)之比；
所述步驟d2中，碼率越低，錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)越高；
所述步驟d3中，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率為疊加多個(gè)邏輯傳輸幀的數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率與錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)的比值。
4. 如權(quán)利要求3所述的數(shù)字音頻廣播接收機(jī)自適應(yīng)糾錯(cuò)方法，其特征在于，所述步驟d2中，錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)的計(jì)算公式為
Rt(sc)＝101/code_rate(sc)
所述步驟d3中，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率的計(jì)算公式為
若n≤CT，
則
若n＞CT且Level(i)＜L＜Level(i+1)，則
上述公式中，Rt(sc)表示錯(cuò)誤保護(hù)等級(jí)評(píng)價(jià)函數(shù)，sc表示復(fù)接子信道的號(hào)數(shù)，code_rate(sc)表示傳輸邏輯幀的碼率，n表示反饋復(fù)雜度等級(jí)后的幀號(hào)計(jì)數(shù)上限，CT表示設(shè)定基本加權(quán)的傳輸幀個(gè)數(shù)，L表示數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率，Level表示數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤率門限，i是區(qū)分錯(cuò)誤等級(jí)標(biāo)記；f表示傳輸邏輯幀的編號(hào)，SCMAX表示最大子信道號(hào)，Er(sc)表示數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率。
5. 如權(quán)利要求3的數(shù)字音頻廣播接收機(jī)自適應(yīng)糾錯(cuò)方法，其特征在于，所述步驟d1中，通過校驗(yàn)接收到的數(shù)據(jù)幀或數(shù)據(jù)包的CRC信息計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)字音頻廣播接收機(jī)系統(tǒng)。本發(fā)明公開了一種根據(jù)信道環(huán)境調(diào)整數(shù)字音頻廣播接收機(jī)前端處理算法的數(shù)字音頻廣播接收機(jī)自適應(yīng)糾錯(cuò)方法。本發(fā)明的數(shù)字音頻廣播接收機(jī)自適應(yīng)糾錯(cuò)方法，包括下列步驟；a.接收信號(hào)并進(jìn)行射頻前端信號(hào)處理；b.依次進(jìn)行基帶處理、信道處理；c.進(jìn)行音頻處理、應(yīng)用數(shù)據(jù)處理；d.計(jì)算數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率，并根據(jù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率調(diào)整步驟b的基帶處理算法、信道處理算法；e.播放步驟c處理后的數(shù)據(jù)。本發(fā)明用于數(shù)字音頻廣播領(lǐng)域，本發(fā)明的有益效果是，數(shù)字音頻廣播接收機(jī)能夠根據(jù)信道的優(yōu)劣程度采取不同復(fù)雜度的基帶處理算法和信道解碼處理算法，既提高了數(shù)字音頻廣播接收機(jī)的工作效率，又降低了數(shù)字音頻廣播接收機(jī)的功耗。
文檔編號(hào)H04H40/18GK101282187SQ20081030168
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月21日
發(fā)明者翔 謝, 璐 楊 申請(qǐng)人:四川虹微技術(shù)有限公司