專利名稱：用于發(fā)送和接收信號的裝置以及用于發(fā)送和接收信號的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于發(fā)送和接收信號的方法以及用于發(fā)送和接收信號的裝置，更具體地說，涉及能夠提高數(shù)據(jù)傳輸效率的發(fā)送和接收信號的方法以及發(fā)送和接收信號的裝置。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字廣播技術(shù)的發(fā)展，用戶已經(jīng)接收到高清晰(HD)的運動圖像。隨著壓縮算法的持續(xù)發(fā)展和硬件性能的提高，未來將向用戶提供更好的環(huán)境。數(shù)字電視(DTV)系統(tǒng)可以接收數(shù)字廣播信號并向用戶提供多種補充業(yè)務(wù)以及視頻信號和音頻信號。數(shù)字視頻廣播(DVB :Digital Video Broadcasting) _C2是加入第二代傳輸系統(tǒng)的 DVB家族中的第三個規(guī)范。該規(guī)范開發(fā)于1994年，DVB-C現(xiàn)在已經(jīng)被部署在全世界范圍內(nèi)的超過5千萬個有線電視調(diào)諧器中。與其他的DVB第二代系統(tǒng)一致，DVB-C2使用了低密度的奇偶校驗(LDPC)和BCH碼的組合。與DVB-C相比，這種強大的前向糾錯(FEC)在載波噪聲比方面提供了大約5dB的改進(jìn)。恰當(dāng)?shù)谋忍亟豢椃桨竷?yōu)化了 FEC系統(tǒng)的整體魯棒性。在通過報頭擴展后，這些幀被稱為物理層管道(PLP =Physical Layer Pipe)。這些PLP中的一個或更多個被復(fù)用到數(shù)據(jù)切片中。向各個切片應(yīng)用(時域和頻域)二維交織，使接收機能夠消除突發(fā)減損(burst impairment)和如單一頻率竄入(single frequency ingress) 的頻率選擇干擾的影響。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題隨著這些數(shù)字廣播技術(shù)的發(fā)展，對諸如視頻信號和音頻信號的業(yè)務(wù)的需要增加， 并且用戶需要的數(shù)據(jù)的大小和廣播信道的數(shù)量逐漸上升。技術(shù)方案因此，本發(fā)明致力于一種發(fā)送和接收信號的方法以及一種發(fā)送和接收信號的裝置，該方法和裝置能夠大體上消除了由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點而引起的一個或更多個問題。為了實現(xiàn)這些目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種向接收機發(fā)送廣播信號的方法，該方法包括以下步驟對前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；對編碼后的前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇性地時間交織，并輸出層1時間交織塊；根據(jù)層1時間交織模式信息在所述層1時間交織塊之前插入層1報頭；基于前導(dǎo)碼符號構(gòu)造信號幀，其中，所述前導(dǎo)碼符號包括至少一個層1時間交織塊和層1報頭；利用正交頻分復(fù)用OFDM方法對所述信號幀進(jìn)行調(diào)制；以及發(fā)送經(jīng)過調(diào)制的信號幀，其中，所述層1報頭具有指示了是否對所述編碼后的前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)執(zhí)行時間交織的所述層1時間交織模式信息。本發(fā)明的另一個方面提供了一種接收廣播信號的方法，該方法包括以下步驟利用正交頻分復(fù)用OFDM方法對所接收到的信號進(jìn)行解調(diào)；從所調(diào)制的信號獲得信號幀，該信
4號幀包括前導(dǎo)碼符號和數(shù)據(jù)符號，所述前導(dǎo)碼符號包括至少一個層1時間交織塊和層1報頭，該層1時間交織塊具有用于通過信號通知所述數(shù)據(jù)符號的層1信令信息，其中，根據(jù)層 1時間交織模式信息將該層1報頭插入層1時間交織塊；按照所述層1時間交織塊進(jìn)行選擇性時間去交織；以及對經(jīng)過時間去交織的層1時間交織塊進(jìn)行解碼，其中，所述層1報頭具有指示了是否執(zhí)行時間去交織的所述層1時間交織模式信息。本發(fā)明的另一方面提供了一種向接收機發(fā)送廣播信號的發(fā)射機，該發(fā)射機包括 編碼器，其被配置成對前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；時間交織器，其被配置成對編碼后的前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇性地時間交織，并輸出層1時間交織塊；層1報頭插入模塊，其被配置成根據(jù)層 1時間交織模式信息在所述層1時間交織塊之前插入層1報頭；幀構(gòu)造器，其被配置成基于前導(dǎo)碼符號構(gòu)造信號幀，其中，所述前導(dǎo)碼符號包括至少一個層1時間交織塊和層1報頭； 調(diào)制器，其被配置成利用正交頻分復(fù)用OFDM方法對所述信號幀進(jìn)行調(diào)制；以及發(fā)送單元， 其被配置成發(fā)送經(jīng)過調(diào)制的信號幀，其中，所述層1報頭具有指示了所述時間交織器是否執(zhí)行時間交織的所述層1時間交織模式信息。本發(fā)明的又一個方面提供了一種接收廣播信號的接收機，該接收機包括解調(diào)器， 其被配置成利用正交頻分復(fù)用OFDM方法對接收到的信號進(jìn)行解調(diào)；幀解析器，其被配置成從所解調(diào)的信號獲得信號幀，該信號幀包括前導(dǎo)碼符號和數(shù)據(jù)符號，所述前導(dǎo)碼符號包括至少一個層1時間交織塊和層1報頭，該層1時間交織塊具有用于通過信號通知所述數(shù)據(jù)符號的層1信令信息，其中，根據(jù)層1時間交織模式信息將該層1報頭插入層1時間交織塊；時間去交織器，其被配置成按照所述層1時間交織塊選擇性地進(jìn)行時間去交織；以及解碼器，其被配置成對經(jīng)過時間去交織的層1時間交織塊進(jìn)行解碼，其中，所述層1報頭具有指示了所述時間去交織器是否執(zhí)行時間去交織的所述層1時間交織模式信息。


附圖被包括在本申請中以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并結(jié)合到本申請中且構(gòu)成本申請的一部分，附圖示出了本發(fā)明的(多個)實施方式，且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是在歐洲D(zhuǎn)VB-T中使用的64-正交幅度調(diào)制(QAM)的示例。圖 2 是二進(jìn)制反射格雷碼(BRGC =Binary Reflected Gray Code)的方法。圖3是通過修改在DVB-T中使用的64-QAM而接近高斯型的輸出。圖4是BRGC中的反射對之間的漢明(Hamming)距離。圖5是I軸和Q軸中的每一個都存在反射對的QAM中的特性。圖6是利用BRGC的反射對修改QAM的方法。圖7是經(jīng)過修改的64/256/1024/4096-QAM的示例。圖8到圖9是利用BRGC的反射對修改的64-QAM的示例。
圖10到圖11是利用BRGC的反射對修改的256-QAM的示例。圖12到圖13是利用BRGC的反射對修改的1024-QAM的示例(0到511)。圖14到圖15是利用BRGC的反射對修改的1024-QAM的示例(512到1023)。圖16到圖17是利用BRGC的反射對修改的4096-QAM的示例(0到511)。圖18到圖19是利用BRGC的反射對修改的4096-QAM的示例(512到1023)。
圖20到圖21是利用BRGC的反射對修改的4096-QAM的示例(10 到1535)。圖22到圖23是利用BRGC的反射對修改的4096-QAM的示例(1536到2047)。圖M到圖25是利用BRGC的反射對修改的4096-QAM的示例(2048到2559)。圖沈到圖27是利用BRGC的反射對修改的4096-QAM的示例(2560到3071)。圖28到圖四是利用BRGC的反射對修改的4096-QAM的示例(3072到3583)。圖30到圖31是利用BRGC的反射對修改的4096-QAM的示例(3584到4095)。圖32是對其中利用BRGC對256-QAM進(jìn)行了修改的修改后的QAM進(jìn)行比特映射的示例。圖33是將MQAM變換成不均勻的星座圖的示例。圖34是數(shù)字發(fā)送系統(tǒng)的示例。圖；35是輸入處理器的示例。圖36是可以包括在基帶(BB)中的信息。圖37是BICM的示例。圖38是縮短/打孔編碼器的示例。圖39是應(yīng)用各種星座的示例。圖40是考慮了常規(guī)系統(tǒng)之間的兼容性的情況的另一個示例。圖41是包括針對Ll信令的前導(dǎo)碼和針對PLP數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)符號的幀結(jié)構(gòu)。圖42是幀構(gòu)造器的示例。圖43是圖4所示的導(dǎo)頻插入G04)的示例。圖44是SP的結(jié)構(gòu)。圖45是新的SP結(jié)構(gòu)或?qū)ьl模式(PP) 5。圖46是所提出的PP5，的結(jié)構(gòu)。圖47是數(shù)據(jù)符號與前導(dǎo)碼之間的關(guān)系。圖48是數(shù)據(jù)符號與前導(dǎo)碼之間的另一種關(guān)系。圖49是有線信道延遲概況的示例。圖50是使用z = 56和ζ = 112的分散導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)。圖51是基于OFDM的調(diào)制器的示例。圖52是前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的示例。圖53是前導(dǎo)碼解碼的示例。圖M是設(shè)計更優(yōu)化的前導(dǎo)碼的過程。圖55是前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的另一個示例。圖56是前導(dǎo)碼解碼的另一個示例。圖57是前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的示例。圖58是Ll解碼的示例。圖59是模擬處理器的示例。圖60是數(shù)字接收機系統(tǒng)的示例。圖61是在接收機處使用的模擬處理器的示例。圖62是解調(diào)器的示例。圖63是幀解析器的示例。
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圖64是BICM解調(diào)器。圖65是利用縮短/打孔的LDPC解碼的示例。圖66是輸出處理器的示例。圖67是8MHz的Ll塊重復(fù)率的示例。圖68是8MHz的Ll塊重復(fù)率的示例。圖69是新的7. 61MHz的Ll塊重復(fù)率的示例。圖70是在幀報頭中發(fā)送的Ll信令的示例。圖71是前導(dǎo)碼和Ll結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果。圖72是符號交織器的示例。圖73是Ll塊發(fā)送的示例。圖74是在幀報頭中發(fā)送的Ll信令的另一個示例。圖75是頻率或時間交織/去交織的示例。圖76是分析Ll信令的開銷的表，該Ll信令在圖3中所示的BICM模塊的數(shù)據(jù)通道上的ModCod報頭插入模塊(307)處在FECFRAME (FEC幀)報頭中發(fā)送。圖77示出了用于最小化開銷的FECFRAME報頭的結(jié)構(gòu)。圖78示出了前述Ll保護(hù)的誤碼率(BER)性能。圖79示出了傳輸幀和FEC幀結(jié)構(gòu)的示例。圖80示出了 Ll信令的示例。圖81示出了 Ll-pre信令的示例。圖82示出了 Ll信令塊的結(jié)構(gòu)。圖83示出了 Ll時間交織。圖84示出了提取調(diào)制和編碼(code)信息的示例。圖85示出了 Ll-pre信令的另一示例。圖86示出了前導(dǎo)碼中發(fā)送的Ll信令塊的調(diào)度的示例。圖87示出了考慮了功率提升(power boosting)的Ll-pre信令的示例。圖88示出了 Ll信令的示例。圖89示出了提取調(diào)制和編碼信息的另一示例。圖90示出了提取調(diào)制和編碼信息的另一示例。圖91示出了 Ll-pre同步的示例。圖92示出了 Ll-pre信令的示例。圖93示出了 Ll信令的示例。圖94示出了 Ll信令通道的示例。圖95是在幀報頭內(nèi)發(fā)送的Ll信令的另一示例。圖96是在幀報頭內(nèi)發(fā)送的Ll信令的另一示例。圖97是在幀報頭內(nèi)發(fā)送的Ll信令的另一示例。圖98示出了 Ll信令的示例。圖99是符號交織器的示例。圖100示出了圖99的時間交織器的交織執(zhí)行。圖101是符號交織器的示例。
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圖102示出了圖101的時間交織器的交織執(zhí)行。
圖103是符號去交織器的示例。
圖104是時間交織的另一示例。
圖105是利用圖104所示的方法的交織的結(jié)果。
圖106是圖105的尋址方法的示例。
圖107是Ll時間交織的另一示例。
圖108是符號去交織器的示例。
圖109是去交織器的另一示例。
圖110是符號去交織器的示例。
圖111是用于時間去交織的行地址和列地址的示例。
具體實施例方式下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在附圖中例示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的示例。盡可能在整個附圖中用相同的標(biāo)號代表相同或類似部件。在下面的說明中，術(shù)語“業(yè)務(wù)”將表示能夠通過信號發(fā)送/接收裝置發(fā)送/接收的任意廣播內(nèi)容。在使用常規(guī)的比特交織編碼調(diào)制(BICM =Bit Interleaved Coded Modulation)的廣播發(fā)送環(huán)境中，使用了利用二進(jìn)制反射格雷碼(BRGC)的正交幅度調(diào)制(QAM)作為調(diào)制方法。圖1示出了在歐洲D(zhuǎn)VB-T中使用的64-QAM的示例。利用圖2中示出的方法可以得到BRGC。通過將(n_l)個比特的BRGC的反碼(即， 反射碼)添加到(n-1)個比特的后面，將0添加到初始的(n-1)個比特的BRGC的前面，并且將1添加到反射碼的前面，可以得到η個比特的BRGC。使用此方法得到的BRGC碼在相鄰的碼之間具有漢明距離一(1)。此外，當(dāng)將BRGC應(yīng)用于QAM時，一個點和與該點最緊密地相鄰的四個點之間的漢明距離是一(1)，而該點和與該點次最緊密相鄰的另外四個點之間的漢明距離是二 O)。可以把特定的星座點與其他相鄰點之間的漢明距離的特性稱為QAM中的格雷映射規(guī)律。為了使系統(tǒng)對加性高斯白噪聲(AWGN)更加魯棒，可以使從發(fā)射機發(fā)送來的信號的分布接近高斯分布。為此，可以對星座圖中的點的位置進(jìn)行修改。圖3示出了通過修改在DVB-T中使用的64-QAM而得到的接近高斯型的輸出?？梢詫⑦@樣的星座圖稱為不均勻 QAM(NU-QAM)。為了得到不均勻QAM的星座圖，可以使用高斯累積分布函數(shù)(⑶FAaussian Cumulative Distribution Function)。在 64、256 或 1024QAM( S 卩，2ΛΝ QAM)的情況下，可以將QAM分成兩個獨立的N-PAM。通過將高斯CDF分成具有相同概率的N段并且允許各段中的信號點代表該段，可以得到具有高斯分布的星座圖。換言之，可以將新定義的不均勻的 N-PAM的坐標(biāo)xj定義為
權(quán)利要求
1.一種向接收機發(fā)送廣播信號的方法，該方法包括以下步驟 對前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；對編碼后的前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇性地時間交織，并輸出層1時間交織塊； 根據(jù)層1時間交織模式信息在所述層1時間交織塊之前插入層1報頭； 基于前導(dǎo)碼符號構(gòu)造信號幀，其中，所述前導(dǎo)碼符號包括至少一個層1時間交織塊和層1報頭；利用正交頻分復(fù)用OFDM方法對所述信號幀進(jìn)行調(diào)制；以及發(fā)送經(jīng)過調(diào)制的信號幀，其中，所述層1報頭具有指示了是否對所述編碼后的前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)執(zhí)行時間交織的所述層1時間交織模式信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，還通過行列扭曲形式進(jìn)行時間交織，其中，該行列扭曲形式包括將輸入單元沿對角線方向依次寫入交織存儲器，并逐行依次讀出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任何一項所述的方法，其中，不考慮導(dǎo)頻位置而進(jìn)行所述時間交織。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項所述的方法，其中，對所述層1時間交織塊和所述層 1報頭進(jìn)行循環(huán)重復(fù)，以填滿7. 61MHz帶寬。
5.一種接收廣播信號的方法，該方法包括以下步驟 利用正交頻分復(fù)用OFDM方法對所接收到的信號進(jìn)行解調(diào)；從所解調(diào)的信號獲得信號幀，該信號幀包括前導(dǎo)碼符號和數(shù)據(jù)符號，所述前導(dǎo)碼符號包括至少一個層1時間交織塊和層1報頭，該層1時間交織塊具有用于通過信號通知所述數(shù)據(jù)符號的層1信令信息，其中，根據(jù)層1時間交織模式信息將該層1報頭插入層1時間交織塊；按照所述層1時間交織塊進(jìn)行選擇性時間去交織；以及對經(jīng)過時間去交織的層1時間交織塊進(jìn)行解碼，其中，所述層1報頭具有指示了是否執(zhí)行時間去交織的所述層1時間交織模式信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，對所述層1時間交織塊和所述層1報頭進(jìn)行循環(huán)重復(fù)，以填滿7. 61MHz帶寬。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，按照經(jīng)縮短和打孔的LDPC方案執(zhí)行所述解碼。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過行列扭曲形式執(zhí)行時間去交織，其中，該行列扭曲形式包括將輸入單元沿對角線方向依次寫入交織存儲器，并逐行依次讀出。
9.一種向接收機發(fā)送廣播信號的發(fā)射機，該發(fā)射機包括 編碼器，其被配置成對前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；時間交織器，其被配置成對編碼后的前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇性地時間交織，并輸出層1 時間交織塊；層1報頭插入模塊，其被配置成根據(jù)層1時間交織模式信息在所述層1時間交織塊之前插入層1報頭；幀構(gòu)造器，其被配置成基于前導(dǎo)碼符號構(gòu)造信號幀，其中，所述前導(dǎo)碼符號包括至少一個層1時間交織塊和層1報頭；調(diào)制器，其被配置成利用正交頻分復(fù)用OFDM方法對所述信號幀進(jìn)行調(diào)制；以及發(fā)送單元，其被配置成發(fā)送經(jīng)過調(diào)制的信號幀，其中，所述層1報頭具有指示了所述時間交織器是否執(zhí)行時間交織的所述層1時間交織模式信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)射機，其中，所述時間交織器還被配置成通過行列扭曲形式進(jìn)行時間交織，其中，該行列扭曲形式包括將輸入單元沿對角線方向依次寫入交織存儲器，并逐行依次讀出。
11.根據(jù)權(quán)利要求9和10中任何一項所述的發(fā)射機，其中，所述時間交織器還被配置成不考慮導(dǎo)頻位置來執(zhí)行時間交織。
12.根據(jù)權(quán)利要求9到11中任何一項所述的發(fā)射機，其中，對所述層1時間交織塊和所述層1報頭進(jìn)行循環(huán)重復(fù)，以填滿7. 61MHz帶寬。
13.一種接收廣播信號的接收機，該接收機包括解調(diào)器，其被配置成利用正交頻分復(fù)用OFDM方法對接收到的信號進(jìn)行解調(diào)；幀解析器，其被配置成從所解調(diào)的信號獲得信號幀，該信號幀包括前導(dǎo)碼符號和數(shù)據(jù)符號，所述前導(dǎo)碼符號包括至少一個層1時間交織塊和層1報頭，該層1時間交織塊具有用于通過信號通知所述數(shù)據(jù)符號的層1信令信息，其中，根據(jù)層1時間交織模式信息將該層1 報頭插入層1時間交織塊；時間去交織器，其被配置成按照所述層1時間交織塊選擇性地進(jìn)行時間去交織；以及解碼器，其被配置成對經(jīng)過時間去交織的層1時間交織塊進(jìn)行解碼，其中，所述層1報頭具有指示了所述時間去交織器是否執(zhí)行時間去交織的所述層1時間交織模式信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的接收機，其中，對所述層1時間交織塊和所述層1報頭進(jìn)行循環(huán)重復(fù)，以填滿7. 61MHz帶寬。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的接收機，該接收機包括解碼器，其還被配置成按照經(jīng)縮短和打孔的LDPC方案進(jìn)行解碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)送和接收信號的方法及相應(yīng)裝置。本發(fā)明的一個方面涉及利用單個緩沖器對所接收到的信號進(jìn)行去交織的方法。
文檔編號H04N21/236GK102257832SQ200980151412
公開日2011年11月23日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月21日
發(fā)明者文相喆, 高祐奭 申請人:Lg電子株式會社