專利名稱：數(shù)字廣播發(fā)送及接收系統(tǒng)及其信號處理方法
技術領域：
本發(fā)明總體構思涉及一種數(shù)字廣播發(fā)送及接收系統(tǒng)及其信號處理方法。 更具體地講，本發(fā)明總體構思涉及一種能夠通過將已知序列插入VSB(殘余邊 帶)數(shù)據(jù)流和將所述數(shù)據(jù)流與插入的已知序列一起發(fā)送來改善系統(tǒng)的接收性 能的數(shù)字廣播發(fā)送及接收系統(tǒng)及其信號處理方法。
背景技術：
作為美國式數(shù)字地面廣播系統(tǒng)的ATSC(高級電視系統(tǒng)委員會)VSB系統(tǒng) 是信號載波型廣播系統(tǒng)，并以312段為單位使用場同步信號。
圖1是作為 一般美國式數(shù)字地面廣播系統(tǒng)的ATSC DTV標準的發(fā)送器和 接收器的方框圖。
圖1的數(shù)字廣播發(fā)送器包括隨機化器110，用于隨機化MPEG-2(運動 圖像專家組)傳輸流(TS); RS(里德所羅門)編碼器120,為了糾正由于傳輸過 程中的信道特性發(fā)生的比特差錯，將RS奇偶校驗位字節(jié)添加到傳輸流；交 織器130，用于根據(jù)特定模式交織RS編碼的數(shù)據(jù)；和網(wǎng)格編碼器140，用于 以2/3的碼率執(zhí)行交織數(shù)據(jù)的網(wǎng)格編碼來將交織數(shù)據(jù)映射到8電平符號。數(shù) 字廣播發(fā)送器執(zhí)行MPEG-2傳輸流的糾錯編碼。
數(shù)字廣播發(fā)送器還包括多路復用器150,用于將段同步信號和場同步 信號插入糾錯編碼的數(shù)據(jù)；調制器和RF轉換器160，用于將導頻音插入通過 將特定DC值插入數(shù)據(jù)符號而插入段同步信號和場同步信號的數(shù)據(jù)符號，通 過對數(shù)據(jù)符號脈沖成形來對數(shù)據(jù)符號執(zhí)行VSB調制，并將調制的數(shù)據(jù)符號上 轉換到RF信道帶信號以發(fā)送RF信道帶信號。
因此，數(shù)字廣4番發(fā)送器隨機化MPEG-2傳輸流，通過作為外編碼器的RS
4編碼器120對隨機化的數(shù)據(jù)外編碼，并通過交織器130分散編碼的數(shù)據(jù)。此 外，數(shù)字廣播發(fā)送器通過網(wǎng)格編碼器140以12個符號為單位內編碼交織的數(shù) 據(jù)，執(zhí)行將內編碼的數(shù)據(jù)映射到8電平符號上，將場同步信號和段同步信號 插入編碼的數(shù)據(jù)，執(zhí)行數(shù)據(jù)的VSB調制，然后將調制的數(shù)據(jù)上轉換到RF信 號以輸出RF信號。
圖1的數(shù)字廣播接收器包括調諧器210，用于將通過信道接收的RF 信號下轉換為基帶信號；解調器220,用于執(zhí)行轉換的基帶信號的同步檢測 和解調；均衡器230，用于補償由于多徑發(fā)生的解調信號的信道失真；網(wǎng)格 解碼器240,用于對均衡信號糾錯，并將均衡信號解碼為符號數(shù)據(jù)；解交織 器250，用于重新排列數(shù)字廣播發(fā)送器的交織器130分散的數(shù)據(jù)；RS解碼器 260,用于糾錯；和解隨機化器(derandomizer)270，用于解隨機化通過RS解 碼器260糾正的數(shù)據(jù)，并輸出MPEG-2傳輸流。
因此，圖1的數(shù)字廣播接收器將RF信號下轉換為基帶信號，解調并均 衡轉換的信號，并對解調的信號信道解碼以恢復原始信號。
圖2示出在美國式數(shù)字廣播(8-VSB)系統(tǒng)中使用的插入了段同步信號和 場同步信號的VSB數(shù)據(jù)幀。如圖2所示， 一幀包括兩字段。 一個字段包括作 為第一段的一個場同步段和312個數(shù)據(jù)段。VSB數(shù)據(jù)中的另一段與一個 MPEG-2包相對應，并且包括四個符號的段同步信號和828個數(shù)據(jù)符號。
在圖2中，在數(shù)字廣播接收器中段同步信號和場同步信號用于同步和均 衡。即，場同步信號和段同步信號是指數(shù)字廣播發(fā)送器和接收器之間的已知 數(shù)據(jù)，在接收器端執(zhí)行均衡時已知數(shù)據(jù)作為參考信號使用。
如圖l所示，美國式數(shù)字地面廣播系統(tǒng)的VSB系統(tǒng)是單載波系統(tǒng)，因此 具有在具有多普勒效應的多徑衰落信道環(huán)境中弱的缺點。因此，用于去除多
徑的均衡器的性能極大影響接收器的性能。
然而，根據(jù)圖2示出的現(xiàn)有傳輸幀，由于作為均衡器的參考信號的場同 步信號每313段出現(xiàn)一次，所以它的頻率對于一幀信號相當?shù)?，并且導致?衡性能惡化。
更具體地講，對現(xiàn)有均衡器來說上述使用少量數(shù)據(jù)評估信道，并通過移 除多徑均衡接收的信號并不容易。因此，傳統(tǒng)數(shù)字廣播接收器具有缺點如下 在差信道環(huán)境它的接收性能惡化，尤其在多普勒端面(facing)信道環(huán)境。
發(fā)明內容
技術問題
本發(fā)明總體構思提供一種數(shù)字廣播發(fā)送及接收系統(tǒng)及其信號處理方法， 其可通過在發(fā)送端生成和發(fā)送增加了已知數(shù)據(jù)的傳輸信號，并通過在接收端 檢測傳輸信號來提高系統(tǒng)的接收性能。
將在接下來的描述中部分闡述本發(fā)明總體構思的另外的方面和優(yōu)點，還 有 一部分通過描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過本發(fā)明總體構思的實施而得知。
技術方案
本發(fā)明總體構思的前述和其他方面通過提供一種數(shù)字廣播發(fā)送器來完全
實現(xiàn)，所述數(shù)字廣播發(fā)送器包括隨機化器，接收在特定位置插入了填充字 節(jié)的數(shù)據(jù)流，并隨機化接收的數(shù)據(jù)流；填充字節(jié)交換單元，生成具有預定義 模式的已知數(shù)據(jù)，并將所述已知數(shù)據(jù)插入已插入了填充字節(jié)的數(shù)據(jù)流的特定 位置；編碼器，對從填充交換單元輸出的數(shù)據(jù)流糾錯編碼；和調制器和RF 轉換器，調制編碼的數(shù)據(jù)流，RF轉換調制的數(shù)據(jù)流，并發(fā)送RF轉換的數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)流可包括關于插入填充字節(jié)的特定位置的信息。
所述信息可被插入插入了填充字節(jié)的位置之前數(shù)據(jù)流的位置，并且包括 關于填充字節(jié)的長度的信息。
根據(jù)本發(fā)明數(shù)字廣播發(fā)送器還可包括控制信號生成單元，根據(jù)所述信 息生成控制信號以控制填充字節(jié)交換單元來將已知數(shù)據(jù)插入所述位置。
編碼器可包括第一RS(里德所羅門)編碼器，為了糾正由于信道發(fā)生的 差錯將特定字節(jié)的奇偶校驗位添加到所述數(shù)據(jù)；交織器，以特定模式交織添 加了奇偶校驗位的數(shù)據(jù)，和網(wǎng)格編碼器，對交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行網(wǎng)格編碼。
網(wǎng)格編碼器可具有用于網(wǎng)格編碼操作的存儲裝置，并通過從插入了已知 數(shù)據(jù)的位置初始化存儲裝置執(zhí)行網(wǎng)格編碼。
編碼器還可包括包緩沖器，接收并臨時存儲來自第一 RS編碼器的數(shù)據(jù)
、、六
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包緩沖器可從網(wǎng)格編碼器接收根據(jù)存儲裝置的初始化編碼的已知數(shù)據(jù)， 并臨時存儲已知數(shù)據(jù)。
編碼器還可包括第二RS編碼器，通過對從包緩沖器輸入的編碼的已知 數(shù)據(jù)執(zhí)行RS編碼生成改變的奇偶校驗位，并將其輸出到網(wǎng)格編碼器，從而
6由改變的奇偶校驗位替換由第一 RS編碼器添加的奇偶校驗位。
交織器可將插入從第一 RS編碼器輸出的多個不同數(shù)據(jù)流的相同位置的
已知數(shù)據(jù)輸出為連續(xù)數(shù)據(jù)流。
調制器和RF轉換器可通過殘余邊帶(VSB)調制方法調制數(shù)據(jù)。本發(fā)明總體構思的前述和其他方面也通過提供一種數(shù)字廣播發(fā)送的信號處理方法來完全地實現(xiàn)。所述方法包括接收在特定位置插入了填充字節(jié)的數(shù)據(jù)流和隨機化接收的數(shù)據(jù)流；生成具有特定已知數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流，并將已知數(shù)據(jù)插入已插入了填充字節(jié)的隨機數(shù)據(jù)流的位置；對從填充字節(jié)交換單元輸出的數(shù)據(jù)流糾錯編碼；和調制糾錯編碼的數(shù)據(jù)流，RF轉換調制的數(shù)據(jù)流，并發(fā)送RF轉換的數(shù)據(jù)流。
優(yōu)選地，編碼操作可包括為了糾正由于信道發(fā)生的差錯將特定字節(jié)的奇偶校驗位添加到數(shù)據(jù)的第一 RS(里德所羅門)編碼操作，以特定模式交織插入了奇偶校驗位的數(shù)據(jù)的交織操作，和對交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行網(wǎng)格編碼的網(wǎng)格編碼操作。
網(wǎng)格編碼操作可通過在插入已知數(shù)據(jù)的位置初始化用于網(wǎng)格編碼的特定存儲裝置來執(zhí)行網(wǎng)格編碼。
編碼操作還可包括接收并臨時存儲在第一RS編碼操作生成的數(shù)據(jù)，和接收根據(jù)存儲裝置的初始化編碼的已知數(shù)據(jù)，并更新已知數(shù)據(jù)。
編碼操作還可包括通過重復執(zhí)行編碼的已知數(shù)據(jù)的RS編碼生成改變的奇偶校驗位的第二 RS編碼操作，由改變的奇偶校驗位替換在第一 RS編碼操作添加的奇偶校驗位，和執(zhí)行已知數(shù)據(jù)的網(wǎng)格編碼。
調制和RF轉換操作可通過殘余邊帶(VSB)調制方法調制數(shù)據(jù)。
本發(fā)明總體構思的前述和其他方面也通過提供一種數(shù)字廣播接收器來完全地實現(xiàn)。所述數(shù)字廣播接收器包括調諧器，從數(shù)字廣播發(fā)送器接收信號，并將所述信號轉換為基帶信號，所述信號是通過將已知數(shù)據(jù)插入到關于在特定位置將填充字節(jié)插入的數(shù)據(jù)流的特定位置被解碼；解調器，解調基帶信號；已知數(shù)據(jù)檢測器，從解調信號中檢測已知數(shù)據(jù)，和均衡器，使用檢測的已知數(shù)據(jù)均衡解調的信號。
已知數(shù)據(jù)可包括具有預定義模式的序列。
已知數(shù)據(jù)檢測器可包括符號數(shù)目檢測器，從接收的信號中檢測關于插入了已知數(shù)據(jù)的特定位置的信息；段生成器，生成包括由標識符指示位置的至少一個段的數(shù)據(jù)幀；糾錯編碼器，對數(shù)據(jù)幀執(zhí)行糾錯編碼；和已知符號輸出單元，將已知數(shù)據(jù)插入由標識符指示的編碼的數(shù)據(jù)幀的位置。
已知數(shù)據(jù)檢測器可將檢測的已知數(shù)據(jù)輸出到解調器，并且解調器可使用已知數(shù)據(jù)執(zhí)行解調。
本發(fā)明總體構思的前述和其他方面也通過提供一種數(shù)字廣播接收的信號處理方法來完全地實現(xiàn)。所述方法包括從數(shù)字廣播發(fā)送器接收信號，并將所述信號轉換為基帶信號，所述信號是通過將已知數(shù)據(jù)插入到關于在特定位置將填充字節(jié)插入的數(shù)據(jù)流的特定位置被解碼；解調基帶信號；從解調信號中檢測已知數(shù)據(jù)，和使用檢測的已知數(shù)據(jù)均衡解調的信號。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明總體構思的實施例，通過適當調整插入傳輸流的已知數(shù)據(jù)的序列的數(shù)量和結構，可改善均衡器的操作性能，從而改善了數(shù)字廣播接收器的接收性能。
此外，通過用于接收器的同步和均衡的合適數(shù)量調整已知數(shù)據(jù)的序列，可加強均衡器的性能和數(shù)字廣播接收性能。
通過下面結合附圖對其實施例進行的描述，本發(fā)明總體構思的這些和/或其他方面和優(yōu)點將會變得清楚和更加易于理解，其中
圖1是一般美國式數(shù)字地面廣播(ATSC VSB)系統(tǒng)的發(fā)送和接收系統(tǒng)的方
框圖2是ATSC VSB數(shù)據(jù)幀的結構；
圖3是根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的數(shù)字廣播發(fā)送和接收系統(tǒng)的方框
圖4是一般MPEG-2傳輸流包的結構；
圖5是根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的包括添加填充字節(jié)的適配字段的MPEG-2傳輸流包的結構；
圖6是根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的輸入隨機化器的MPEG-2傳輸流包的數(shù)據(jù)格式；
圖7是根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的隨機化的包的數(shù)據(jù)格式；圖8是根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的RS編碼的包的數(shù)據(jù)格式；
圖9是根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的交織的包的數(shù)據(jù)格式；
圖10是根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的網(wǎng)格編碼的包的數(shù)據(jù)格式；
圖11是根據(jù)網(wǎng)格編碼器的初始化添加從第二 RS編碼器輸出的奇偶校驗
位的包的數(shù)據(jù)格式；
圖12是根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的數(shù)字廣播接收器的已知數(shù)據(jù)檢測
器的結構；
圖13和圖14是示出根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的數(shù)字廣播發(fā)送器的操作的流程圖；和
圖15和圖16是示出根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的數(shù)字廣播接收器的操作的流程圖。
最佳實施方式
將參照附圖來更加詳細描述本發(fā)明的本發(fā)明總體構思的特定實施例。在下面的說明書中，相同的標號在不同的圖中始終表示相同的部件。提供例如詳細的結構和部件的在說明書中定義的內容以幫助全面理解本總體構
此外，由于已知功能或結構會在不必要的細節(jié)使本發(fā)明總體構思模糊，因此將不再詳細描述它們。
圖3是根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的數(shù)字廣播發(fā)送和接收系統(tǒng)的結構方框圖。
參照圖3,數(shù)字廣播發(fā)送器包括隨機化器310、填充字節(jié)交換單元315、第一RS編碼器320、包緩沖器325、交織器330、第二RS編碼器335、網(wǎng)格編碼器340、多路復用器350、調制器和RF轉換器360以及控制信號生成器370。
為了提高分配的信道空間的效用，隨機化器310隨機化輸入的MPEG-2傳輸流數(shù)據(jù)。輸入隨機化器310的數(shù)據(jù)具有由將具有特定字節(jié)長度但不包括有效載荷數(shù)據(jù)的填充字節(jié)插入輸入傳輸流數(shù)據(jù)的特定位置形成的數(shù)據(jù)格式，將詳細解釋它。
填充字節(jié)交換單元315生成具有在發(fā)送端和接收端之間預先安排的特定模式的特定序列(以下稱"已知數(shù)據(jù)")。填充字節(jié)交換單元315將生成的已知
9數(shù)據(jù)插入到替換填充字節(jié)的隨機化數(shù)據(jù)的填充字節(jié)位置?？扇菀椎貜膶⒈话l(fā)送的有效載荷數(shù)據(jù)中檢測到已知數(shù)據(jù)，從而可在接收端用于同步和均衡操作。
第一 RS編碼器320將特定字節(jié)的奇偶校驗位添加到隨^M匕數(shù)據(jù)(也稱包數(shù)據(jù))，為了糾正由于信道發(fā)生的差錯填充字節(jié)交換單元315將已知數(shù)據(jù)插入所述隨機化數(shù)據(jù)以替換填充字節(jié)。
交織器330以特定模式交織將從第一 RS編碼器30輸出的奇偶校驗位添加的包數(shù)據(jù)。
網(wǎng)格編碼器340將從交織器330輸出的數(shù)據(jù)轉換為數(shù)據(jù)符號，并通過網(wǎng)格編碼以2/3的碼率執(zhí)行數(shù)據(jù)符號的符號映射。網(wǎng)格編碼器340在已知數(shù)據(jù)的起始點將臨時存儲在它自己的存儲裝置的值初始化為特定值。例如，可將存儲在存儲裝置的值初始化為'00，。
包緩沖器325提取并臨時存儲來自已知數(shù)據(jù)的起始點的從第一 RS編碼器320輸出的包數(shù)據(jù)的已知數(shù)據(jù)。如果根據(jù)存儲裝置的初始化在網(wǎng)格編碼器340中網(wǎng)格編碼已知數(shù)據(jù)，則包緩沖器325從網(wǎng)格編碼器340接收根據(jù)存儲裝置的初始化改變的已知數(shù)據(jù)，臨時存儲替換先前臨時存儲的已知數(shù)據(jù)的改變的已知數(shù)據(jù)，然后為了重復生成奇偶校驗位將改變已知數(shù)據(jù)輸入到第二 RS編碼器335。
第二 RS編碼器335通過接收根據(jù)存儲裝置的初始化改變的已知數(shù)據(jù)并根據(jù)改變數(shù)據(jù)重復生成奇偶校驗位，并將新生成的奇偶校驗位輸入網(wǎng)格編碼器340來使用新生成的奇偶校驗位替換初始奇偶校驗位。因此，從網(wǎng)格編碼器340輸出到多路復用器350的包數(shù)據(jù)代表具有根據(jù)網(wǎng)格編碼器340的存儲裝置的初始化改變的已知數(shù)據(jù)以及根據(jù)RS編碼添加到所述存儲裝置的奇偶校驗位的數(shù)據(jù)格式。
多路復用器350以如圖2所示的數(shù)據(jù)格式中的段為單位將段同步信號插入已通過網(wǎng)格編碼器340轉換為符號的數(shù)據(jù)，并以場為單位將場同步信號插入數(shù)據(jù)。此外，第二多路復用器350通過將特定的DC值插入特定電平的數(shù)據(jù)信號來將導頻信號插入頻i普的低頻帶的邊緣部分。
調制器和RF轉換器360通過執(zhí)行信號的脈沖整形，并通過使用中頻(IF)載波執(zhí)行放大調制信號來執(zhí)行插入導頻信號的信號的VSB調制，RF轉換并放大調制信號，并通過分配的信道傳送轉換的信號。
控制信號生成器370接收添加填充字節(jié)的傳輸流，從傳輸流檢測關于添加填充字節(jié)的位置的信息，并生成和輸出控制信號以使字節(jié)交換單元315、
交織器330和網(wǎng)格編碼器340知道已知數(shù)據(jù)的起始位置和結束位置。
圖3的數(shù)字廣播接收器包括諧調器410、解調器420、均衡器430。網(wǎng)格解碼器440、解交織器450、 RS解碼器460、解隨機化器470和已知數(shù)據(jù)檢測器480。數(shù)字廣播接收器以對于圖3的數(shù)字廣播發(fā)送器的逆過程操作。諧調器410選擇接收信號，并將選擇的接收信號轉換為基帶信號。解調器420從基帶信號中檢測同步信號，并根據(jù)插入基帶信號的導頻信號和同步信號解調基帶信號。均衡器430通過補償由于信道的多徑引起的解調信號的信號失真來移除接收的數(shù)據(jù)符號(即，從網(wǎng)格編碼器340)間的相互干擾。
網(wǎng)格解碼器440執(zhí)行數(shù)據(jù)符號的糾錯，解碼糾錯數(shù)據(jù)信號，并輸出解碼符號數(shù)據(jù)。解交織器450重新排列由數(shù)字廣播發(fā)送器的交織器330分散的解碼數(shù)據(jù)。
RS解碼器460糾正解交織數(shù)據(jù)的差錯，并且解隨機化器470解隨機化通過RS解碼器460糾正的數(shù)據(jù)，從而恢復MPEG-2的傳輸流的數(shù)據(jù)。
已知數(shù)據(jù)檢測器480從解調數(shù)據(jù)中檢測已知數(shù)據(jù)的位置，并輸出通過生成并編碼段幀而生成的已知數(shù)據(jù)以用于解調器的同步檢測和均衡器的信道失真補償。
圖12示出根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的數(shù)字廣播接收器的已知數(shù)據(jù)檢測器480的結構。
參照圖12，已知數(shù)據(jù)檢測器480包括符號數(shù)目檢測器481、段生成器483、編碼器485和已知數(shù)據(jù)輸出單元487。
符號數(shù)目檢測器481從包括關于解調數(shù)據(jù)頭部的適配字段的長度的信息的控制信息位提取關于已知數(shù)據(jù)的位置的信息。關于已知數(shù)據(jù)的位置的信息包括關于已知數(shù)據(jù)的長度的信息。因為已知數(shù)據(jù)的長度是預定的，所以可從已知數(shù)據(jù)的長度獲得根據(jù)已知數(shù)據(jù)的編碼的已知符號的位置和數(shù)目。
段生成器483通過標記與符號的數(shù)目相應的標識符根據(jù)已知符號的位置和數(shù)目生成至少一個段來指示相應位置，并生成包括這種段的MPEG-2傳輸流。
編碼器485以發(fā)送器端執(zhí)行的相同方式編碼段生成器483生成的傳輸幀。因此，已知數(shù)據(jù)輸出單元487將預定義的已知數(shù)據(jù)插入與根據(jù)標識符獲
ii得的已知符號相應的通過編碼器485編碼的傳輸幀的位置。
圖4示出一般MPEG-2傳輸流包的結構，圖5示出根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的包括添加填充字節(jié)的適配字段的MPEG-2傳輸流包的結構。
參照圖4，一般MPEG-2傳輸流包包括4字節(jié)的TS頭部和184字節(jié)的適配字段或有效載荷數(shù)據(jù)。
參照圖5，根據(jù)本發(fā)明總體構思的MPEG-2傳輸流，將'n，字節(jié)的適配字段置于4字節(jié)的頭部之后，并且將'184-n，字節(jié)的有效載荷數(shù)據(jù)置于適配字段之后。第5和第6字節(jié)(即，適配字段的頭兩個字節(jié))構成包括適配字段的長度信息的控制信息位，將根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的填充字節(jié)插入傳輸流的第7字節(jié)(即，適配字段的第3字節(jié))。因此，由于與插入填充字節(jié)的適配字段的長度有關的有效載荷數(shù)據(jù)的減少，發(fā)送率可有些減少。然而，適配字段的長度是可變的，因此為了改善發(fā)送性能可調整它。
圖6到圖11示出根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的數(shù)字廣播發(fā)送器中的MPEG-2傳輸流包的數(shù)據(jù)處理改變的數(shù)據(jù)格式。圖13是示出根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的數(shù)字廣播發(fā)送器的操作的流程圖。
下面，將參照
根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的數(shù)字廣播發(fā)送器的操作。
輸流(操作S510)。輸入隨機化器310的數(shù)據(jù)具有如圖6所示的數(shù)據(jù)結構。
參照圖6， MPEG-2包數(shù)據(jù)包括由代表同步信號的第一字節(jié)和3個字
節(jié)的PID(包標識符)組成的頭部、包括關于填充字節(jié)的位置的信息的兩字節(jié)控
制信息位，和由特定長度的字節(jié)組成的填充字節(jié)。數(shù)據(jù)的其他字節(jié)指的是將
被發(fā)送的有效載荷數(shù)據(jù)。
特定地，將關于填充字節(jié)的位置的信息插入在頭部的3字節(jié)PID之后的
適配字段間的頭兩個控制信息，并將填充字節(jié)插入隨后的適配字段中。因為
填充字節(jié)的起始位置固定，所以將關于字節(jié)位置的信息表示為關于填充字節(jié)
的長度的信息。
其次，填充字節(jié)交換單元315生成已知數(shù)據(jù)，并將已知數(shù)據(jù)插入包括在由隨機化器310隨機化的數(shù)據(jù)中的填充字節(jié)的位置來替換填充字節(jié)(操作S520)。已知數(shù)據(jù)是具有在發(fā)送器端和接收器端之間預先知道的特定模式的特定序列，可容易地從有效載荷數(shù)據(jù)中特殊地4全測出來。為了糾正由于信道發(fā)生的差錯對插入從填充字節(jié)交換單元315輸出的已 知數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯編碼(操作S530)。 圖14示出糾錯編碼處理的流程圖。
參照圖4，為了糾錯編碼，第一RS編碼器320執(zhí)行數(shù)據(jù)的RS編碼以將 特定字節(jié)的奇偶校驗位添加到所述數(shù)據(jù)(操作S531),交織器330以特定模式 對RS編碼數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)交織(操作S533),并且網(wǎng)格編碼器340將交織數(shù)據(jù)轉 換為數(shù)據(jù)符號，并以2/3的碼率通過網(wǎng)格編碼時轉換的數(shù)據(jù)符號執(zhí)行8電平 符號映射(操作S535)。此外，第二RS編碼器335通過使用輸入包緩沖器325 的改變的已知數(shù)據(jù)重復執(zhí)行RS編碼來重復生成奇偶校驗位(操作S537)，并將 重復生成的奇偶校驗位添加到所述數(shù)據(jù)以替換先前的奇偶校驗位。
圖7到圖11示出根據(jù)上述糾錯編碼處理的改變的包數(shù)據(jù)的結構。
圖7示出由隨機化器310隨機化并由填充字符交換單元315插入已知數(shù) 據(jù)來替換填充字節(jié)的數(shù)據(jù)流。在圖7中，沒有指示已知數(shù)據(jù)的長度，但是可 根據(jù)將被發(fā)送的數(shù)據(jù)的信道環(huán)境、數(shù)量或數(shù)據(jù)的重要性調整它。當在隨機化 之后插入已知數(shù)據(jù)作為發(fā)送器端和接收器端之間的已知的數(shù)據(jù)時，可容易地 從隨機化的有效載荷數(shù)據(jù)的不同中檢測出所述已知數(shù)據(jù)，并且所述已知數(shù)據(jù) 可用于接收器端的同步和均衡。
圖8是從第一RS編碼器320輸出的數(shù)據(jù)格式的示圖。為了糾正由于信 道發(fā)生的差錯，第一 RS編碼器320將特定字節(jié)的奇偶校驗位添加到從填充 字節(jié)交換單元315輸出的數(shù)據(jù)中。參照圖8,將20字節(jié)的RS奇偶校驗位添 加到從第一 RS編碼器320輸出的188字節(jié)的數(shù)據(jù)流的末端部分中。
圖9示出從交織器330輸出的數(shù)據(jù)格式。交織器330將數(shù)據(jù)散布到時間 軸上，從而分散數(shù)據(jù)流的順序并且傳輸信號相對干擾變得強壯。
根據(jù)交織器330執(zhí)行的數(shù)據(jù)分散，如圖8所示，將在垂直方向的不同段 的相同位置排列的數(shù)據(jù)字節(jié)排列為以52字節(jié)為單位的水平方向的連續(xù)數(shù)據(jù)流。
在執(zhí)行交織之后，將由包括圖8中的已知數(shù)據(jù)的位置信息的控制信息位 組成的各個段的第4和第5字節(jié)改變?yōu)槿鐖D9所示的在水平方向連續(xù)的數(shù)據(jù) 流(M56 M5(B3)和M57 M6(B4))。因此，控制信息位被順序輸出。
在執(zhí)行交織之后，將插入各個段的第5位置的已知數(shù)據(jù)改變?yōu)槿鐖D9所 示的在水平方向連續(xù)的數(shù)據(jù)流(M58 M7(B5), M59 M8(B6),…，M60 M9(B7))。因此，以52字節(jié)為單位輸出作為連續(xù)流的插入各個段的已 知數(shù)據(jù)的相同字節(jié)。
圖10示出從圖3的網(wǎng)格編碼器340輸出的數(shù)據(jù)格式。網(wǎng)格編碼器340 將從交織器330輸出的數(shù)據(jù)的每個字節(jié)編碼為四個8電平符號。
在圖10中，已知數(shù)據(jù)每52段出現(xiàn)一次，并出現(xiàn)為特定長度的連續(xù)符號， 例如，208個符號。6個已知數(shù)據(jù)序列出現(xiàn)在一個字段中。即，包括10個填 充字節(jié)的10*6=60已知數(shù)據(jù)序列出現(xiàn)在傳輸流的一個字段中。因此，可根據(jù) 已知數(shù)據(jù)的長度從有效負載數(shù)據(jù)流容易地檢測出已知數(shù)據(jù)序列。
圖11示出根據(jù)第二 RS編碼器335的操作改變奇偶校驗位的處理。包緩 沖器325提取并臨時存儲來自已知數(shù)據(jù)的起始點的從第一 RS編碼器320輸 出的包的已知數(shù)據(jù)。如果根據(jù)初始化在網(wǎng)格編碼器340中網(wǎng)格編碼已知數(shù)據(jù)， 則包緩沖器325從網(wǎng)格編碼器340接收根據(jù)初始化改變的已知數(shù)據(jù)，通過更 新臨時存儲的先前已知數(shù)據(jù)來臨時存儲改變已知數(shù)據(jù)，并為重復生成奇偶校 驗位將改變的已知數(shù)據(jù)輸入第二 RS編碼器335。第二 RS編碼器335通過對 改變已知數(shù)據(jù)執(zhí)行RS編碼生成新奇偶校驗位(改變的)，將新生成的奇偶校驗 位發(fā)送到網(wǎng)格編碼器340以使用改變的奇偶校驗位替換先前的奇偶校驗位， 并執(zhí)行數(shù)據(jù)符號的網(wǎng)格編碼以輸出連續(xù)的網(wǎng)格編碼符號。
因此，從網(wǎng)格編碼器340輸出到多路復用器350的包數(shù)據(jù)是通過對根據(jù) 網(wǎng)格編碼器340的存儲裝置的初始化改變的已知數(shù)據(jù)和根據(jù)8電平符號的RS 編碼添加了奇偶校驗位的包數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格編碼獲得的數(shù)據(jù)。
接著，多路復用器350以符號數(shù)據(jù)的段為單位將段同步信號插入符號數(shù) 據(jù)，將場同步信號以場為單位插入符號數(shù)據(jù)，然后將導頻信號插入頻譜(操作 S540)。
調制器和RF轉換器360通過執(zhí)行信號的脈沖整形并使用中頻(IF)載波放 大調制信號來對插入導頻信號的信號執(zhí)行VSB調制，RF轉換并放大調制信 號，并通過分配的信道傳送轉換的信號(操作S550)。
圖15和圖16是示出根據(jù)本發(fā)明總體構思實施例的數(shù)字廣播接收器的操 作的流程圖。
諧調器410選擇接收信號并將接收信號轉換為基帶信號(操作S610)。 解調器420從基帶信號檢測同步信號，并根據(jù)插入基帶信號的導頻信號 和同步信號執(zhí)行基帶信號的解調(操作s620)。已知數(shù)據(jù)檢測器從均衡數(shù)據(jù)檢測已知數(shù)據(jù)的位置，并輸出4企測的已知數(shù) 據(jù)(操作S630)。
符號數(shù)目檢測器481從包括關于解調數(shù)據(jù)的頭部的適配字段的長度的信
息的控制信息位提取關于包括已知數(shù)據(jù)長度的已知數(shù)據(jù)的位置的信息(操作
631)。
符號數(shù)目檢測器481從包括關于解調數(shù)據(jù)的頭部的適配字段的長度的信 息的控制信息位提取關于已知數(shù)據(jù)的位置的信息。關于已知數(shù)據(jù)的位置的信 息包括關于已知數(shù)據(jù)的長度的信息。當由于已知數(shù)據(jù)的位置是預定的時，因 此可從已知數(shù)據(jù)的長度獲得根據(jù)已知數(shù)據(jù)的編碼的已知符號的位置和數(shù)目。
段生成器483通過標記與符號的數(shù)目相應的標識符根據(jù)已知符號的位置 和數(shù)目生成至少一個段來指示相應位置，并生成包括這種段的MPEG-2傳輸 流(操作S633)。
編碼器485以與發(fā)送器端執(zhí)行的相同方式對由段生成器483生成的傳輸 幀執(zhí)行糾錯編碼(操作S635)。已知數(shù)據(jù)輸出單元487將預定義的已知數(shù)據(jù)插 入具有標識符的來自編碼器485的傳輸幀的位置以將插入已知數(shù)據(jù)的傳輸幀 輸出到均衡器430(操作S637)。
均衡器430通過補償解調信號的信號失真并移除接收數(shù)據(jù)符號間的相互 干擾來執(zhí)行均衡(操作S640)。均衡器430使用從已知數(shù)據(jù)檢測器480輸出的 已知數(shù)據(jù)來補償信道失真。另外，可提供檢測的已知數(shù)據(jù)用于解調器420的 同步4企測。
對同步的和均衡的數(shù)據(jù)進行糾錯，并解碼糾錯的符號。通過解交織處理 來重新排列解碼數(shù)據(jù)，然后通過RS解碼對解碼數(shù)據(jù)糾錯(操作S650)。
對糾錯的數(shù)據(jù)解隨機化，然后作為MPEG-2傳輸流數(shù)據(jù)輸出(操作S660)。 如上所述，根據(jù)本發(fā)明總體構思的實施例，通過在數(shù)字廣播發(fā)送器中生 成填充字節(jié)并將填充字節(jié)插入MPEG-2傳輸流，并發(fā)送插入已知數(shù)據(jù)來替換 填充字節(jié)的傳輸流，并在數(shù)字廣播接收器中通過從接收信號中^r測已知數(shù)據(jù) 及使用已知數(shù)據(jù)用于同步和均衡，即使在較劣的多徑信道中也可改善諸如同 步和均衡的數(shù)字廣播接收器的接收性能。
實施方式
產業(yè)上的可利用性
15本發(fā)明總體構思涉及一種數(shù)字廣播發(fā)送及接收系統(tǒng)及其信號處理方法。 更具體地講，本發(fā)明總體構思涉及一種通過將已知序列插入VSB(殘余邊帶) 數(shù)據(jù)流并將所述數(shù)據(jù)流與插入的已知序列一起發(fā)送來提高系統(tǒng)的接收性能的 數(shù)字廣播發(fā)送及接收系統(tǒng)及其信號處理方法。
序列列表文本。
權利要求
1、一種數(shù)字廣播接收器，包括調諧器，接收包括已知數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流；解調器，對所述數(shù)據(jù)流進行解調；均衡器，均衡解調的數(shù)據(jù)流；其中，所述數(shù)據(jù)流從具有網(wǎng)格編碼器的數(shù)字廣播發(fā)送器被發(fā)送，所述網(wǎng)格編碼器使用內部存儲器執(zhí)行網(wǎng)格編碼，并且根據(jù)用于控制網(wǎng)格重設的控制信號在執(zhí)行網(wǎng)格編碼之前重設所述內部存儲器。
2、 如權利要求1所述的數(shù)字廣播接收器，其中，所述數(shù)據(jù)流包括RS奇 偶校驗位，其中，所述RS奇偶校驗位相應于所述存儲器重設被包括在數(shù)字 廣播發(fā)送器中的RS編碼器補償。
3、 如權利要求1所述的數(shù)字廣播接收器，還包括 已知數(shù)據(jù)檢測器，從解調的數(shù)據(jù)流檢測已知數(shù)據(jù)，其中，解調器和均衡器中的至少一個使用所述已知數(shù)據(jù)處理所述數(shù)據(jù)流。
4、 如權利要求1所述的數(shù)字廣播接收器，還包括網(wǎng)格解碼器，對由均衡器處理的數(shù)據(jù)流執(zhí)行網(wǎng)格解碼； 解交織器，對網(wǎng)格解碼的數(shù)據(jù)流進行解交織； RS解碼器，對解交織的數(shù)據(jù)流執(zhí)行RS解碼。
5、 如權利要求4所述的數(shù)字廣播接收器，還包括 解隨機化器，對RS解碼的數(shù)據(jù)流執(zhí)行解隨機化。
6、 一種處理數(shù)字廣播接收器的流的方法，所述方法包括 接收包括已知數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流； 對所述數(shù)據(jù)流進行解調；均衡解調的數(shù)據(jù)流；其中，所述數(shù)據(jù)流從具有網(wǎng)格編碼器的數(shù)字廣播發(fā)送器被發(fā)送，所述網(wǎng) 格編碼器使用內部存儲器執(zhí)行網(wǎng)格編碼，并且根據(jù)用于控制網(wǎng)格重設的控制 信號在執(zhí)行網(wǎng)格編碼之前重設所述內部存儲器。
7、 如權利要求6所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)流包括RS奇偶校驗位， 其中，所述RS奇偶校驗位相應于所述存儲器重設被包括在數(shù)字廣播發(fā)送器 中的RS編碼器補償。
8、 如權利要求6所述的方法，還包括從解調的數(shù)據(jù)流檢測已知數(shù)據(jù)，其中，解調操作和均衡操作中的至少一個使用所述已知數(shù)據(jù)。
9、 如權利要求6所述的方法，還包括 對均衡的數(shù)據(jù)流執(zhí)行網(wǎng)格解碼；對網(wǎng)格解碼的數(shù)據(jù)流進行解交織； 對解交織的數(shù)據(jù)流執(zhí)行RS解碼。
10、 如權利要求9所述的方法，還包括 對RS解碼的數(shù)據(jù)流進行解隨機化。
全文摘要
一種改善系統(tǒng)的接收性能的數(shù)字廣播發(fā)送及接收系統(tǒng)及其信號處理方法。數(shù)字廣播發(fā)送器可包括隨機化器，接收并隨機化在特定位置插入了填充字節(jié)的數(shù)據(jù)流；填充字節(jié)交換單元，生成具有預定義模式的已知數(shù)據(jù)，并將所述已知數(shù)據(jù)插入已插入了填充字節(jié)的數(shù)據(jù)流的特定位置；編碼器，對從填充交換單元輸出的數(shù)據(jù)流糾錯編碼；和調制器和RF轉換器，調制編碼的數(shù)據(jù)流，RF轉換調制的數(shù)據(jù)流，并發(fā)送RF轉換的數(shù)據(jù)。通過從接收的傳送中檢測已知數(shù)據(jù)并且在數(shù)字廣播接收器中使用用于同步和均衡的已知數(shù)據(jù)，即使在較劣的多徑信道中也可改善數(shù)字廣播接收性能。
文檔編號H04L1/00GK101635786SQ20091016708
公開日2010年1月27日 申請日期2005年5月4日 優(yōu)先權日2004年5月6日
發(fā)明者丁海主, 張龍德, 樸義俊, 樸成佑 申請人:三星電子株式會社