專利名稱：用于發(fā)送和接收信號(hào)的裝置以及用于發(fā)送和接收信號(hào)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(hào)的方法以及用于發(fā)送和接收信號(hào)的裝置，更具體地說(shuō)，涉及能夠提高數(shù)據(jù)傳輸效率的發(fā)送和接收信號(hào)的方法以及發(fā)送和接收信號(hào)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(yùn)動(dòng)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(lái)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(hào)并向用戶提供多種補(bǔ)充業(yè)務(wù)以及視頻信號(hào)和音頻信號(hào)。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(gè)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(guò)5千萬(wàn)個(gè)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(yàn)(LDPC)和BCH碼的組合。與DVB-C相比，這種強(qiáng)大的前向糾錯(cuò)(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(guò)報(bào)頭擴(kuò)展后，這些幀被稱為物理層管道(PLP =Physical Layer Pipe)。這些PLP中的一個(gè)或更多個(gè)被復(fù)用到數(shù)據(jù)切片中。向各個(gè)切片應(yīng)用(時(shí)域和頻域)二維交織，使接收機(jī)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(wèn)題隨著這些數(shù)字廣播技術(shù)的發(fā)展，對(duì)諸如視頻信號(hào)和音頻信號(hào)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(hào)的方法以及一種發(fā)送和接收信號(hào)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(diǎn)而引起的一個(gè)或更多個(gè)問(wèn)題。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于發(fā)送和接收信號(hào)的方法以及發(fā)送和接收信號(hào)的裝置，其能夠改善數(shù)據(jù)傳輸效率。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于發(fā)送和接收信號(hào)的方法以及發(fā)送和接收信號(hào)的裝置，其能夠改善配置業(yè)務(wù)的比特的糾錯(cuò)能力。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的及特征一部分將在以下的說(shuō)明書中進(jìn)行闡述，并且一部分對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將在研讀以下內(nèi)容后變得清楚。本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)在本書面描述及其權(quán)利要求書及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。為了實(shí)現(xiàn)這些目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種向接收機(jī)發(fā)送廣播信號(hào)的方法，該方法包括以下步驟將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)比特映射成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)；基于所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)來(lái)構(gòu)造至少一個(gè)數(shù)據(jù)切片；按照所述數(shù)據(jù)切片的級(jí)別對(duì)所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行時(shí)間交織； 基于前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)符號(hào)和經(jīng)時(shí)間交織的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)構(gòu)造信號(hào)幀；以及發(fā)送所述信號(hào)幀。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種接收廣播信號(hào)的方法，該方法包括以下步驟接收所述廣播信號(hào)中的信號(hào)幀；利用正交頻分復(fù)用(OFDM)方法對(duì)所接收到的信號(hào)幀進(jìn)行解調(diào)，其中，所述信號(hào)幀包括前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)符號(hào)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)；按照所述數(shù)據(jù)切片的級(jí)別對(duì)所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行時(shí)間去交織，所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)被分成至少一個(gè)數(shù)據(jù)切片；按照低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)解碼方案對(duì)經(jīng)時(shí)間去交織的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行解碼。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種發(fā)送廣播信號(hào)的裝置，該裝置包括用于將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)比特映射成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)的裝置；用于基于所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)來(lái)構(gòu)造至少一個(gè)數(shù)據(jù)切片的裝置；用于按照數(shù)據(jù)切片的級(jí)別對(duì)所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行時(shí)間交織的裝置；用于基于前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)符號(hào)和經(jīng)時(shí)間交織的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)構(gòu)造信號(hào)幀的裝置；以及用于發(fā)送所述信號(hào)幀的裝置。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種接收廣播信號(hào)的裝置，該裝置包括用于接收所述廣播信號(hào)中的信號(hào)幀的裝置；用于利用正交頻分復(fù)用(OFDM)方法對(duì)所接收到的信號(hào)幀進(jìn)行解調(diào)的裝置，其中，所述信號(hào)幀包括前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)符號(hào)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)；用于按照數(shù)據(jù)切片的級(jí)別對(duì)所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行時(shí)間去交織的裝置，所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)被分成至少一個(gè)數(shù)據(jù)切片；用于按照低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)解碼方案對(duì)經(jīng)時(shí)間去交織的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行解碼的裝置。


附圖被包括在本申請(qǐng)中以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并結(jié)合到本申請(qǐng)中且構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖示出了本發(fā)明的(多個(gè))實(shí)施方式，且與說(shuō)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(guò)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(duì)之間的漢明(Hamming)距離。圖5是I軸和Q軸中的每一個(gè)都存在反射對(duì)的QAM中的特性。
圖6是利用BRGC的反射對(duì)修改QAM的方法。圖7是經(jīng)過(guò)修改的64/256/1024/4096-QAM的示例。圖8到圖9是利用BRGC的反射對(duì)修改的64-QAM的示例。
圖10到圖11是利用BRGC的反射對(duì)修改的256-QAM的示例。圖12到圖13是是利用BRGC的反射對(duì)修改的1024-QAM的示例(0到511)。圖14到圖15是是利用BRGC的反射對(duì)修改的10M-QAM的示例(512到1023)。圖16到圖17是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(0到511)。圖18到圖19是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(512到1023)。圖20到圖21是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(1024到1535)。圖22到圖23是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(1536到2047)。圖24到圖25是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(2048到2559)。
圖26到圖27是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(2560到3071)。圖28到圖29是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(3072到3583)。圖30到圖31是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(3584到4095)。圖32是對(duì)其中利用BRGC對(duì)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(gè)示例。圖41是包括針對(duì)Ll信令的前導(dǎo)碼和針對(duì)PLP數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)符號(hào)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(hào)與前導(dǎo)碼之間的關(guān)系。圖48是數(shù)據(jù)符號(hào)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(jì)更優(yōu)化的前導(dǎo)碼的過(guò)程。圖55是前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的另一個(gè)示例。圖56是前導(dǎo)碼解碼的另一個(gè)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(jī)系統(tǒng)的示例。圖61是在接收機(jī)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。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(bào)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(hào)交織器的示例。 圖73是Ll塊發(fā)送的示例。 圖74是在幀報(bào)頭中發(fā)送的Ll信令的另一個(gè)示例。 圖75是頻率或時(shí)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)通的ModCod報(bào)頭插入模塊(307)處在FECFRAME報(bào)頭中發(fā)送。
0080]圖77示出了用于最小化開銷的FECFRAME報(bào)頭的結(jié)構(gòu)。0081]圖78示出了前述Ll保護(hù)的誤碼率(BER)性能。0082]圖79示出了傳輸幀和FEC幀結(jié)構(gòu)的示例。0083]圖80示出了 Ll信令的示例。0084]圖81示出了 Ll-pre信令的示例。0085]圖82示出了 Ll信令塊的結(jié)構(gòu)。0086]圖83示出了 Ll時(shí)間交織。0087]圖84示出了提取調(diào)制和編碼(code)信息的示例。0088]圖85示出了 Ll-pre信令的另一示例。0089]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。0090]圖87示出了考慮了功率提升(power boosting)的Ll-pre信令的示例。0091]圖88示出了 Ll信令的示例。0092]圖89示出了提取調(diào)制和編碼信息的另一示例。0093]圖90示出了提取調(diào)制和編碼信息的另一示例。0094]圖91示出了 Ll-pre同步的示例。0095]圖92示出了 Ll-pre信令的示例。0096]圖93示出了 Ll信令的示例。0097]圖94示出了 Ll信令通道的示例。0098]圖95是在幀報(bào)頭內(nèi)發(fā)送的Ll信令的另一示例。0099]圖96是在幀報(bào)頭內(nèi)發(fā)送的Ll信令的另一示例。0100]圖97是在幀報(bào)頭內(nèi)發(fā)送的Ll信令的另一示例。0101]圖98示出了 Ll信令的示例。0102]圖99是符號(hào)交織器的示例。0103]圖100示出了圖99的時(shí)間交織器的交織性能。0104]圖101是符號(hào)交織器的示例。0105]圖102示出了圖101的時(shí)間交織器的交織性能。0106]圖103是符號(hào)去交織器的示例。0107]圖104是時(shí)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(shí)間交織的另一示例。圖108是符號(hào)去交織器的示例。圖109是去交織器的另一示例。圖110是符號(hào)去交織器的示例。圖111是用于時(shí)間去交織的行地址和列地址的示例。圖112示出了沒有使用導(dǎo)頻的數(shù)據(jù)符號(hào)域中的普通(general)塊交織的示例。圖113是使用數(shù)據(jù)切片的OFDM發(fā)射機(jī)的示例。圖114是使用數(shù)據(jù)切片的OFDM接收機(jī)的示例。圖115是時(shí)間交織器的示例和時(shí)間去交織器的示例。圖116是形成OFDM符號(hào)的示例。圖117是發(fā)射機(jī)處的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的示例和接收機(jī)處的處理的示例。圖118是在接收機(jī)處從前導(dǎo)碼獲得L1X_FEC_FRAME的處理的示例。圖120是發(fā)射機(jī)處的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的示例和接收機(jī)處的處理的示例。
具體實(shí)施例方式下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在附圖中例示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的示例。盡可能在整個(gè)附圖中用相同的標(biāo)號(hào)代表相同或類似部件。在下面的說(shuō)明中，術(shù)語(yǔ)“業(yè)務(wù)”將表示能夠通過(guò)信號(hào)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(guò)將(n_l)個(gè)比特的BRGC的反碼(即， 反射碼)添加到(n-1)個(gè)比特的后面，將0添加到初始的(n-1)個(gè)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(gè)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(shí)，一個(gè)點(diǎn)和與該點(diǎn)最緊密地相鄰的四個(gè)點(diǎn)之間的漢明距離是一(1)，而該點(diǎn)和與該點(diǎn)次最緊密相鄰的另外四個(gè)點(diǎn)之間的漢明距離是二 O)?？梢园烟囟ǖ男亲c(diǎn)與其他相鄰點(diǎn)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(duì)加性高斯白噪聲(AWGN)更加魯棒，可以使從發(fā)射機(jī)發(fā)送來(lái)的信號(hào)的分布接近高斯分布。為此，可以對(duì)星座圖中的點(diǎn)的位置進(jìn)行修改。圖3示出了通過(guò)修改在DVB-T中使用的64-QAM而得到的接近高斯型的輸出。可以將這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(gè)獨(dú)立的N-PAM。通過(guò)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(hào)點(diǎn)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
權(quán)利要求
1.一種向接收機(jī)發(fā)送廣播信號(hào)的方法，該方法包括以下步驟 將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)比特映射成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)；基于所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)來(lái)構(gòu)造至少一個(gè)數(shù)據(jù)切片； 按照所述數(shù)據(jù)切片的級(jí)別對(duì)所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行時(shí)間交織； 基于前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)符號(hào)和經(jīng)時(shí)間交織的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)構(gòu)造信號(hào)幀；以及發(fā)送所述信號(hào)幀。
2.一種接收廣播信號(hào)的方法，該方法包括以下步驟 接收所述廣播信號(hào)中的信號(hào)幀；利用正交頻分復(fù)用OFDM方法對(duì)所接收到的信號(hào)幀進(jìn)行解調(diào)，其中，所述信號(hào)幀包括前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)符號(hào)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)；按照數(shù)據(jù)切片的級(jí)別對(duì)所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行時(shí)間去交織，所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)被分成至少一個(gè)數(shù)據(jù)切片；按照低密度奇偶校驗(yàn)LDPC解碼方案對(duì)經(jīng)時(shí)間去交織的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行解碼。
3.—種發(fā)送廣播信號(hào)的裝置，該裝置包括 用于將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)比特映射成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)的裝置；用于基于所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)來(lái)構(gòu)造至少一個(gè)數(shù)據(jù)切片的裝置； 用于按照所述數(shù)據(jù)切片的級(jí)別對(duì)所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行時(shí)間交織的裝置； 用于基于前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)符號(hào)和經(jīng)時(shí)間交織的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)構(gòu)造信號(hào)幀的裝置；以及用于發(fā)送所述信號(hào)幀的裝置。
4.一種用于接收廣播信號(hào)的裝置，該發(fā)射機(jī)包括 用于接收所述廣播信號(hào)中的信號(hào)幀的裝置；用于利用正交頻分復(fù)用OFDM方法對(duì)所接收到的信號(hào)幀進(jìn)行解調(diào)的裝置，其中，所述信號(hào)幀包括前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)符號(hào)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)；用于按照數(shù)據(jù)切片的級(jí)別對(duì)所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行時(shí)間去交織的裝置，所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)被分成至少一個(gè)數(shù)據(jù)切片；以及用于按照低密度奇偶校驗(yàn)LDPC解碼方案對(duì)經(jīng)時(shí)間去交織的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行解碼的直。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的方法以及對(duì)應(yīng)的裝置。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及對(duì)不包括導(dǎo)頻的前導(dǎo)碼進(jìn)行去交織的方法。
文檔編號(hào)H04N7/015GK102282845SQ201080004790
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者文相喆, 高祐奭 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社