本發(fā)明是關(guān)于符號(hào)檢測(cè)電路及方法,尤其是關(guān)于第二代數(shù)字視頻廣播(digitalvideobroadcastingoverterrestrial2,以下簡(jiǎn)稱dvb-t2)系統(tǒng)的符號(hào)檢測(cè)電路及方法。
背景技術(shù):
圖1為第二代數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)的一個(gè)t2數(shù)據(jù)幀(frame)的示意圖,每一個(gè)t2數(shù)據(jù)幀包含p1符號(hào)、p2符號(hào)以及數(shù)據(jù)本體。其中p1符號(hào)帶有一些傳送端的信息,例如數(shù)據(jù)調(diào)制時(shí)所采用的快速傅立葉轉(zhuǎn)換(fastfouriertransform,以下簡(jiǎn)稱fft)的模式、數(shù)字通訊系統(tǒng)為單輸入單輸出(singleinputsingleoutput,以下簡(jiǎn)稱siso)或多輸入單輸出(multipleinputsingleoutput,以下簡(jiǎn)稱miso)等信息。除了用來(lái)攜帶上述的重要信息外,p1符號(hào)還可以被用來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)流的某些特性,例如t2數(shù)據(jù)幀的起始位置、載波頻率偏移(carrierfrequencyoffset,cfo)、頻譜反轉(zhuǎn)(iqswap,簡(jiǎn)稱iqs,即正弦分量與余弦分量倒置)等等。
p1符號(hào)包含數(shù)據(jù)c(具有542個(gè)樣本數(shù),時(shí)間長(zhǎng)度為tc)、數(shù)據(jù)a(具有1024個(gè)樣本數(shù),時(shí)間長(zhǎng)度為ta)以及數(shù)據(jù)b(具有482個(gè)樣本數(shù),時(shí)間長(zhǎng)度為tb)。數(shù)據(jù)c為數(shù)據(jù)a的前542個(gè)樣本(數(shù)據(jù)c’)經(jīng)頻率偏移后的結(jié)果,且數(shù)據(jù)b為數(shù)據(jù)a的后482個(gè)樣本(數(shù)據(jù)b’)經(jīng)頻率偏移后的結(jié)果,頻率偏移量fsh為1/1024t,t為t2數(shù)據(jù)幀的取樣周期。p1符號(hào)可以表示如下:
其中,p1a為數(shù)據(jù)a的內(nèi)容。
由于數(shù)據(jù)b、c是分別由數(shù)據(jù)a的部分?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)頻率偏移后而產(chǎn)生,因此檢測(cè)單元110可以借由比對(duì)數(shù)據(jù)b、c與數(shù)據(jù)a的相關(guān)性來(lái)找出p1符號(hào)的位置, 進(jìn)而取得p1符號(hào)中的數(shù)據(jù)并可得知t2數(shù)據(jù)幀的起始位置。圖2為已知檢測(cè)單元110的詳細(xì)電路圖。輸入信號(hào)進(jìn)入檢測(cè)單元110后,在其中一路由乘法器310乘上exp(-j2πfshnt),使其產(chǎn)生頻率偏移(偏移量為-fsh),在另一路經(jīng)由延遲單元320延遲482t或542t(分別對(duì)應(yīng)利用數(shù)據(jù)b或數(shù)據(jù)c做相關(guān)性運(yùn)算)。之后,乘法器330將頻率偏移后的信號(hào)與延遲后的信號(hào)的共軛多個(gè)相乘后,再借由濾波器340做移動(dòng)平均運(yùn)算(movingaverage,ma),以得到相關(guān)值(correlatedvalue)的移動(dòng)平均值。借由找出相關(guān)值的移動(dòng)平均值的極大處的位置并參考延遲單元320的延遲時(shí)間,可以推算出p1符號(hào)的起始位置。由于頻率偏移量fsh為1/1024t,當(dāng)濾波器340的視窗長(zhǎng)度(windowlength)等于數(shù)據(jù)a的長(zhǎng)度(即1024t)時(shí),可以同時(shí)濾除存在于輸入信號(hào)的連續(xù)波(continuouswave,cw)干擾(亦稱為同波道干擾(co-channelinterference,cci)),避免cci對(duì)相關(guān)值的干擾,以得到較準(zhǔn)確的起始位置。然而這卻會(huì)造成濾波器340的濾波時(shí)間較長(zhǎng);相反的,如果濾波器340采用較短的視窗長(zhǎng)度(例如482t或542t),雖然可以較快得到相關(guān)值,卻無(wú)法完全濾除連續(xù)波干擾。這樣的限制迫使已知電路必須在檢測(cè)速度與準(zhǔn)確性兩者間做取舍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的一目的在于提供一種符號(hào)檢測(cè)電路及方法,以提高檢測(cè)的速度與效能。
本發(fā)明提出一種檢測(cè)電路,應(yīng)用于數(shù)字視頻廣播的接收端以檢測(cè)一輸入信號(hào)的一數(shù)據(jù)幀的一位置,該輸入信號(hào)包含一連續(xù)波干擾成分,該檢測(cè)電路包含:一相關(guān)性運(yùn)算單元,用來(lái)依據(jù)該輸入信號(hào)產(chǎn)生一相關(guān)信號(hào);一第一移動(dòng)平均單元,耦接該相關(guān)性運(yùn)算單元,用來(lái)對(duì)該相關(guān)信號(hào)進(jìn)行移動(dòng)平均計(jì)算以產(chǎn)生一第一移動(dòng)平均結(jié)果;一頻率偏移單元,耦接該相關(guān)性運(yùn)算單元,用來(lái)頻率偏移該相關(guān)信號(hào);一第二移動(dòng)平均單元,耦接該頻率偏移單元,用來(lái)對(duì)頻率偏移后的該相關(guān)信號(hào)進(jìn)行移動(dòng)平均計(jì)算以產(chǎn)生一第二移動(dòng)平均結(jié)果;一計(jì)算單元,耦接該第一移動(dòng)平均單元及該第二移動(dòng)平均單元,用來(lái)依據(jù)該第一移動(dòng)平均結(jié)果及該第二移動(dòng)平均結(jié)果消除該連續(xù)波干擾成分,并據(jù)以產(chǎn)生一輸出信號(hào);以及一判斷單元,耦接該計(jì)算單元,用來(lái)依據(jù)該輸出信號(hào)的一峰值判斷該位置。
本發(fā)明另提出一種檢測(cè)方法,應(yīng)用于數(shù)字視頻廣播的接收端以檢測(cè)一輸入信號(hào)的一數(shù)據(jù)幀的一位置,該輸入信號(hào)包含一連續(xù)波干擾成分,該方法包含:依據(jù)該輸入信號(hào)產(chǎn)生一相關(guān)信號(hào);對(duì)該相關(guān)信號(hào)進(jìn)行移動(dòng)平均計(jì)算以產(chǎn)生一第一移動(dòng)平均結(jié)果;頻率偏移該相關(guān)信號(hào)以產(chǎn)生頻率偏移后的該相關(guān)信號(hào);對(duì)頻率偏移后的該相關(guān)信號(hào)進(jìn)行移動(dòng)平均計(jì)算以產(chǎn)生一第二移動(dòng)平均結(jié)果;依據(jù)該第一移動(dòng)平均結(jié)果及該第二移動(dòng)平均結(jié)果消除該連續(xù)波干擾成分,并據(jù)以產(chǎn)生一輸出信號(hào);以及依據(jù)該輸出信號(hào)的一峰值判斷該位置。
相較于已知技術(shù),本發(fā)明的符號(hào)檢測(cè)電路及方法采用較短的濾波時(shí)間,并且達(dá)到同時(shí)濾除連續(xù)波干擾的功效。
附圖說(shuō)明
為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明,其中:
圖1為第二代數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)的一個(gè)t2數(shù)據(jù)幀的示意圖;
圖2為已知檢測(cè)單元110的詳細(xì)電路圖;
圖3為本發(fā)明p1符號(hào)檢測(cè)電路的一實(shí)施例的電路圖;
圖4為圖3的其中一種實(shí)施方式的詳細(xì)電路;
圖5為輸入信號(hào)x[n]、輸入信號(hào)x[n]的延遲以及信號(hào)c_ii_i[n]于時(shí)間軸上的對(duì)應(yīng)圖;
圖6為本發(fā)明p1符號(hào)檢測(cè)電路的另一實(shí)施例的電路圖;
圖7為計(jì)算單元54的細(xì)部電路圖;
圖8為輸入信號(hào)x[n]、輸入信號(hào)x[n]的延遲以及信號(hào)c_ii_i[n]與信號(hào)b_ii_i[n]于時(shí)間軸上的對(duì)應(yīng)圖;
圖9為本發(fā)明p1符號(hào)檢測(cè)電路的另一實(shí)施例的電路圖;
圖10為本發(fā)明p1符號(hào)檢測(cè)電路的另一實(shí)施例的電路圖;以及
圖11為本發(fā)明的p1符號(hào)檢測(cè)電路配合判斷電路應(yīng)用于dvb-t2系統(tǒng)的接收端的示意圖。
圖中元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下:
110檢測(cè)單元
310、330、414、460、465、55、560、565、610乘法器
320、412、416、420、425、440、445延遲單元
340濾波器
41、51相關(guān)運(yùn)算單元
42、43、46、52、53、56移動(dòng)平均單元
418、470、518、570、59頻率偏移單元
44、54、60、70計(jì)算單元
49、65、66、75判斷電路
430、435、475、575加法器
450、455除法器
1210寄存器
1220p1符號(hào)檢測(cè)電路
1230補(bǔ)償電路
1240判斷電路
1242、491、651、661、751峰值檢測(cè)單元
1244、492、652、662、752p1位置判斷單元
1246、653、753iqs檢測(cè)單元
1248、663、754fcfo估測(cè)單元
s1310~s1370步驟
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的披露內(nèi)容包含符號(hào)檢測(cè)電路及方法,在實(shí)施為可能的前提下,本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能夠依本說(shuō)明書(shū)的披露內(nèi)容來(lái)選擇等效的元件或步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,亦即本發(fā)明的實(shí)施并不限于后敘的實(shí)施例。
假設(shè)dvb-t2接收端的輸入信號(hào)x[n]表示如下:
x[n]=p1[n-θ]·exp(j2πφnts)+exp(j2πfcwnts)(1)
其中p1[n-θ]·exp(j2πφnts)為p1符號(hào)的部分,θ代表取樣延遲,φ為載波頻率偏移;exp(j2πfcwnts)為單音(single-tone)的連續(xù)波干擾(頻率為fcw)。 為了便于說(shuō)明,在此忽略通道效應(yīng)及噪聲。將x[n]延遲tc(即延遲數(shù)據(jù)c的長(zhǎng)度,542個(gè)樣本數(shù)),再與本身的共軛多個(gè)相乘,可得信號(hào)c_i_0[n]:
c_i_0[n]=x[n-nc]·x*[n]=exp(-j2πfcwtc)·1+|p1[n-θ]|2·exp(-j2π(fsh+φ)tc)·exp(j2πfshnts)+…(2)
其中,殘余項(xiàng)“...”與1及exp(j2πfshnts)為正交。再將信號(hào)c_i_0[n]延遲2tb(即延遲數(shù)據(jù)b的兩倍長(zhǎng)度,964個(gè)樣本數(shù))后,可得信號(hào)c_i[n]:
c_i[n]=c_i_0[n-2nb]=exp(-j2πfcwtc)·1+|p1[n-2nb-θ]|2·exp(-j2π(fsh+φ)tc)·exp(-j4πfshtb)·exp(j2πfshnts)+…(3)
將方程式(3)簡(jiǎn)化為下式:
c_i[n]=a_c·1+b_c·ρn+…(4)
其中,a_c=exp(-j2πfcwtc)為連續(xù)波干擾的部分,b_c=|p1[n-2nb-θ]/2·exp-j2πfsh+φtc·exp(-j4πfshtb)為p1符號(hào)的部分,ρ=expj2πfshts。
接下來(lái),將c_i[n]于連續(xù)542個(gè)取樣點(diǎn)(對(duì)應(yīng)方程式(2)中輸入信號(hào)x[n]所延遲的時(shí)間tc)進(jìn)行累加,可得信號(hào)c_s[n]:
c_s[n]=c_i[n]+c_i[n-1]+…+c_i[n-542+1]
=542·a_c+b_c·ρn-(542-1)/2·(ρ(542-1)/2+ρ(542-1)/2-1+…+ρ(1-542)/2)
=542·a_c+b_c·ρn-(542-1)/2·λ(5)
其中
其中假設(shè)π/1024趨近于0,因此可將
另一方面,將信號(hào)c_i[n]頻率偏移-fsh后(即乘上exp(-j2πfshnts)),再 于連續(xù)542個(gè)取樣點(diǎn)(對(duì)應(yīng)方程式(2)中輸入信號(hào)x[n]所延遲的時(shí)間tc)進(jìn)行累加,可得信號(hào):
c_t1[n]=ρ-n·c_i[n]+ρ-(n-1)·c_i[n-1]+…+ρ-(n-542+1)·c_i[n-542+1
=542·b_c+a_c·ρ(542-1)/2-n·(ρ(542-1)/2+ρ(542-1)/2-1+…+ρ(1-542)/2)
=542·b_c+a_c·ρ(542-1)/2-n·λ(6)
上述的方程式(5)及方程式(6)可分別改寫(xiě)為以下的方程式(7)及方程式(8):
ρ(542-1)/2-n·c_s[n]=542·a_c·ρ(542-1)/2-n+b_c·λ(7)
c_t1[n]=542·b_c+a_c·ρ(542-1)/2-n·λ(8)
將方程式(7)及方程式(8)以矩陣形式表示:
由方程式(9)可以發(fā)現(xiàn),將信號(hào)c_s[n]頻率偏移后,與信號(hào)c_t1[n]作線性運(yùn)算即可得到對(duì)應(yīng)p1符號(hào)的分量b_c,亦即可去除連續(xù)波干擾的分量a_c。此線性運(yùn)算在電路上相當(dāng)容易實(shí)現(xiàn),如圖3所示。
圖3為本發(fā)明p1符號(hào)檢測(cè)電路的一實(shí)施例的電路圖。相關(guān)性運(yùn)算單元41可以實(shí)現(xiàn)方程式(2),移動(dòng)平均單元42對(duì)信號(hào)c_i_0[n]的連續(xù)542個(gè)取樣點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)平均運(yùn)算,另一方面,移動(dòng)平均單元43對(duì)經(jīng)過(guò)頻率偏移(由頻率偏移單元418執(zhí)行,頻率偏移單元418可由一乘法器實(shí)施或由中央處理單元、微控制器等執(zhí)行頻率偏移的運(yùn)算而達(dá)成)的信號(hào)c_i_0[n]的連續(xù)542個(gè)取樣點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)平均運(yùn)算。計(jì)算單元44計(jì)算移動(dòng)平均單元42及移動(dòng)平均單元43的輸出而得到已去除連續(xù)波干擾的信號(hào)c_ii_i[n]。最后,判斷電路49依據(jù)信號(hào)c_ii_i[n]的一極大值的位置可反推輸入信號(hào)x[n]的數(shù)據(jù)a的起始位置。
圖4為圖3的其中一種實(shí)施方式的詳細(xì)電路。相關(guān)性運(yùn)算單元41包含延遲單元412及乘法器414。移動(dòng)平均單元42包含累加單元與平均單元,累加單元包含圖4的延遲單元420、加法器430及延遲單元440,平均單元由除法器450實(shí)作。同樣的,移動(dòng)平均單元43包含累加單元與平均單元,累加單元包含圖4的延遲單元425、加法器435及延遲單元445,平均單元由除法器455實(shí) 作。計(jì)算單元44包含圖4的乘法器460、乘法器465、頻率偏移單元470以及加法器475。判斷電路49包含峰值檢測(cè)單元491及p1位置判斷單元492。
延遲單元412及乘法器414可以實(shí)現(xiàn)方程式(2)。延遲單元420、加法器430及延遲單元440對(duì)信號(hào)c_i_0[n]的連續(xù)542個(gè)取樣點(diǎn)進(jìn)行累加,得到信號(hào)c_s[n]。另一方面,延遲單元425、加法器435及延遲單元445對(duì)經(jīng)過(guò)頻率偏移(由頻率偏移單元418執(zhí)行)的信號(hào)c_i_0[n]的連續(xù)542個(gè)取樣點(diǎn)進(jìn)行累加,得到信號(hào)c_t1[n]。得到信號(hào)c_s[n]與信號(hào)c_t1[n]之后,方程式(9)可借由除法器450(除以542)、除法器455(除以542)、乘法器460(乘以-0.934)、乘法器465(乘以1.559)、頻率偏移單元470(使信號(hào)c_s[n]產(chǎn)生頻率偏移)以及加法器475來(lái)加以實(shí)現(xiàn),最后得到已去除連續(xù)波干擾的信號(hào)c_ii_i[n]。
峰值檢測(cè)單元491檢測(cè)信號(hào)c_ii_i[n]的峰值(即最大相關(guān)值),并將峰值的所在位置傳送至p1位置判斷單元492,p1位置判斷單元492再依據(jù)前級(jí)電路對(duì)輸入信號(hào)所施加的延遲(例如542ts或482ts),推算得到p1符號(hào)在t2數(shù)據(jù)幀中的正確位置。
圖5為輸入信號(hào)x[n]、延遲后的輸入信號(hào)x[n]以及信號(hào)c_ii_i[n]于時(shí)間軸上的對(duì)應(yīng)圖。由于在圖3或圖4的電路中,相關(guān)性運(yùn)算單元41中的延遲單元412是將輸入信號(hào)x[n]延遲了542ts,剛好使延遲后的輸入信號(hào)x[n]的數(shù)據(jù)c與輸入信號(hào)x[n]的數(shù)據(jù)a的前半部重疊,因此輸入信號(hào)x[n]經(jīng)過(guò)相關(guān)性運(yùn)算單元41、頻率偏移單元418、移動(dòng)平均單元42、移動(dòng)平均單元43以及計(jì)算單元44的計(jì)算后,產(chǎn)生的信號(hào)c_ii_i[n]隨著時(shí)間的變化會(huì)有一極大值,由該極大值的位置可反推輸入信號(hào)x[n]的數(shù)據(jù)a的起始位置。圖3與圖4的電路是令輸入信號(hào)x[n]的數(shù)據(jù)a的前半部與數(shù)據(jù)c重疊來(lái)進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算,因此需要542ts的視窗長(zhǎng)度才能有效產(chǎn)生極大值;同理,在另一實(shí)施例中,也可以是令輸入信號(hào)x[n]的數(shù)據(jù)a的后半部與數(shù)據(jù)b重疊來(lái)進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算,因此僅需要482ts的視窗長(zhǎng)度即可有效產(chǎn)生極大值。
相較于已知的檢測(cè)單元110,本發(fā)明的p1符號(hào)檢測(cè)電路至少具有以下特征:
已知的檢測(cè)單元110的濾波器340的視窗長(zhǎng)度必須為1024ts才可濾除連續(xù)波干擾,而圖3的濾波器(即移動(dòng)平均單元42與移動(dòng)平均單元43)只需542ts的視窗長(zhǎng)度(處理數(shù)據(jù)c)或者482ts的視窗長(zhǎng)度(處理數(shù)據(jù)b),因此本發(fā) 明能夠在不降低檢測(cè)準(zhǔn)確性的同時(shí)大幅節(jié)省濾波器的處理時(shí)間;
已知的檢測(cè)單元110的濾波器340輸出的濾波信號(hào)已沒(méi)有連續(xù)波干擾的成分,而本發(fā)明的濾波器輸出的濾波信號(hào)雖尚存在連續(xù)波干擾的成分,但借由計(jì)算單元44執(zhí)行方程式(9)的部分乘法運(yùn)算與加法運(yùn)算,自移動(dòng)平均單元42與移動(dòng)平均單元43所輸出的兩個(gè)濾波信號(hào)中取出p1符號(hào)的分量b_c,即可濾除續(xù)波干擾的成分。除了頻率偏移的處理外,計(jì)算單元44所使用的系數(shù)皆為實(shí)數(shù),所以在電路上容易實(shí)現(xiàn),且成本相對(duì)低廉;以及
已知的檢測(cè)單元110所做的相關(guān)性運(yùn)算,兩個(gè)信號(hào)的其中之一與輸入信號(hào)之間具有頻率偏移(偏移量為-fsh,由乘法器310執(zhí)行);而本發(fā)明的相關(guān)性運(yùn)算單元41所相乘的2個(gè)信號(hào)(即乘法器414的2個(gè)輸入信號(hào)),相較于輸入信號(hào)x[n]沒(méi)有頻率偏移。
圖6為本發(fā)明p1符號(hào)檢測(cè)電路的另一實(shí)施例的電路圖。圖6的電路包含2個(gè)路徑,上方路徑的電路與圖4所示的電路相似(僅多了延遲單元416),對(duì)輸入信號(hào)x[n]作處理后輸出信號(hào)c_ii_i[n]。下方路徑亦與圖4所示的電路相似,對(duì)輸入信號(hào)x[n]作處理后輸出信號(hào)b_ii_i[n]。相關(guān)性運(yùn)算單元51的細(xì)部電路與相關(guān)性運(yùn)算單元41相同,但其延遲單元是延遲482ts而非542ts。所以信號(hào)b_i[n]表示如下:
b_i[n]=exp(-j2πfcwtb)·1+|p1[n-θ]|2·exp(-j2πφtb)·exp(-j2πfshnts)+…(10)
類似地,信號(hào)b_i[n]一方面直接由移動(dòng)平均單元52進(jìn)行運(yùn)算,一方面經(jīng)過(guò)頻率偏移后(由頻率偏移單元518施以頻率偏移量fsh,并執(zhí)行共軛多個(gè)的運(yùn)算)再由移動(dòng)平均單元53進(jìn)行運(yùn)算。請(qǐng)注意,移動(dòng)平均單元52及移動(dòng)平均單元53的視窗長(zhǎng)度皆為482ts(對(duì)應(yīng)相關(guān)性運(yùn)算單元51的延遲時(shí)間482ts)。最后兩者的信號(hào)由計(jì)算單元54計(jì)算后得到信號(hào)b_ii_i[n]。計(jì)算單元54的電路與計(jì)算單元44相同,但系數(shù)不同,如圖7所示,移動(dòng)平均單元52的輸出經(jīng)由乘法器560乘上-1.232再由偏率偏移單元570進(jìn)行頻率偏移;而移動(dòng)平均單元53的輸出經(jīng)由乘法器565乘上1.830后,在加法器575與另一路的信號(hào)相加,最后形成信號(hào)b_ii_i[n]。計(jì)算單元54所采用的系數(shù)以及頻率偏移量可以由以下的推導(dǎo)得到:
先將方程式(10)簡(jiǎn)化為下式:
b_i[n]=a_b·1+b_b·ρ-n+…(11)
其中,a_b=exp(-j2πfcwtb)為連續(xù)波干擾的部分,b_b=|p1[n-θ]|2·exp(-j2πφtb)為p1的部分,ρ=exp(j2πfshts)。
接下來(lái),將b_i[n]于連續(xù)482個(gè)取樣點(diǎn)(對(duì)應(yīng)方程式(10)中輸入信號(hào)x[n]所延遲的時(shí)間tb=482ts)進(jìn)行累加,可得信號(hào)b_s[n]:
b_s[n]=b_i[n]+b_i[n-1]+…+b_i[n-482+1]
=482·a_b+b_b·(ρ*)n-(482-1)/2·λ(12)
另一方面,將信號(hào)b_i[n]頻率偏移fsh后(即乘上exp(j2πfshnts)),再于連續(xù)482個(gè)取樣點(diǎn)進(jìn)行累加,可得信號(hào):
b_t1[n]=ρn·b_i[n]+ρ(n-1)·b_i[n-1]+…+ρ(n-482+1)·b_i[n-482+1
=482·b_b+a_b·(ρ*)(482-1)/2-n·λ(13)
上述的方程式(12)及方程式(13)可分別改寫(xiě)為以下的方程式(14)及方程式(15):
ρn-(482-1)/2·b_s[n]=482·a_b·ρn-(482-1)/2+b_b·λ(14)
b_t1[n]=482·b_b+a_b·ρn-(482-1)/2·λ(15)
將方程式(14)及方程式(15)以矩陣形式表示:
如此可以得到計(jì)算單元54所采用的系數(shù)以及頻率偏移量,也同時(shí)證明計(jì)算單元54最后輸出的信號(hào)b_ii_i[n]已去除連續(xù)波干擾的分量a_b,而只留下對(duì)應(yīng)p1符號(hào)的分量b_b。
圖8為輸入信號(hào)x[n]、兩組延遲后的輸入信號(hào)x[n]以及信號(hào)c_ii_i[n]與信號(hào)b_ii_i[n]于時(shí)間軸上的對(duì)應(yīng)圖。信號(hào)b_ii_i[n]為依據(jù)數(shù)據(jù)b所做的相關(guān)運(yùn)算,所以會(huì)在時(shí)間2ta的地方產(chǎn)生最大值。因?yàn)閳D6的檢測(cè)電路包含延遲單元416,所以信號(hào)c_ii_i[n]的極大值同樣落在時(shí)間2ta的地方,因此信號(hào)c_ii_i[n]與信號(hào)b_ii_i[n]相乘后的信號(hào)(即信號(hào)p1_no_iqs[n])在2ta處將會(huì)有更明顯的峰值,利于后續(xù)電路的判斷。
圖6的判斷電路66包含峰值檢測(cè)單元661、p1位置判斷單元662以及fcfo估測(cè)單元663。峰值檢測(cè)單元661檢測(cè)信號(hào)p1_no_iqs[n]的峰值(此時(shí)可得到較信號(hào)c_ii_i[n]更準(zhǔn)確的判斷結(jié)果),而fcfo估測(cè)單元663則從信號(hào)p1_no_iqs[n]得到輸入信號(hào)的載波頻率偏移,更詳細(xì)地說(shuō),計(jì)算信號(hào)p1_no_iqs[n]的幅角(argument)可得:
arg(p1_no_iqs[n])=arg(b_c·b_b)
=-2π·(tb·fsh+ta·φ)
因此,可以得到輸入信號(hào)x[n]的載波頻率偏移的分?jǐn)?shù)部分(fractionalcarrierfrequencyoffset,fcfo):
由以上的分析可知,圖6所示的p1符號(hào)檢測(cè)電路利用上方路徑及下方路徑分別依據(jù)p1符號(hào)的數(shù)據(jù)c及數(shù)據(jù)b做相關(guān)性運(yùn)算而得到信號(hào)c_ii_i[n]與信號(hào)b_ii_i[n]。最后將信號(hào)c_ii_i[n]與信號(hào)b_ii_i[n]透過(guò)乘法器55相乘后所得到的信號(hào)p1_no_iqs[n]除了有更明顯的峰值以利于找出最大相關(guān)值的位置之外,還可以據(jù)以得知輸入信號(hào)x[n]的載波頻率偏移的分?jǐn)?shù)部分。
以上的討論是基于接收端所預(yù)設(shè)的頻譜操作與發(fā)送端所發(fā)出的信號(hào)頻譜一致,也就是沒(méi)有譜頻反轉(zhuǎn)的情形發(fā)生,然而本發(fā)明亦提出可同時(shí)檢測(cè)頻譜反轉(zhuǎn)的p1符號(hào)檢測(cè)電路。圖9為本發(fā)明p1符號(hào)檢測(cè)電路的另一實(shí)施例的電路圖。此電路另外以移動(dòng)平均單元56處理經(jīng)過(guò)頻率偏移的信號(hào)c_i[n](由頻率偏移單元59執(zhí)行頻率偏移及共軛多個(gè)的運(yùn)算),再經(jīng)由計(jì)算電路60計(jì)算后得到信號(hào)c_ii_ii[n]。因此,后級(jí)的判斷電路65即可依據(jù)信號(hào)c_ii_i[n]及信號(hào)c_ii_ii[n]何者有較大的最大相關(guān)值,來(lái)得知輸入信號(hào)x[n]是否頻譜反轉(zhuǎn)(同理可應(yīng)用于信號(hào)b_ii_i[n]與信號(hào)b_ii_ii[n])。判斷電路65的峰值檢測(cè)單元651同時(shí)檢測(cè)信號(hào)c_ii_i[n]以及信號(hào)c_ii_ii[n]的峰值,然后將兩峰值的位置傳送給p1位置判斷單元652,并且將兩峰值的大小(即取絕對(duì)值)傳送給iqs檢測(cè)單元653,iqs檢測(cè)單元653比較兩峰值的大小后得知是否有頻譜反轉(zhuǎn),后級(jí)的補(bǔ)償電路再依據(jù)此信息及p1位置判斷單元652的輸出決定p1符號(hào)的正確位置。
圖10為本發(fā)明p1符號(hào)檢測(cè)電路的另一實(shí)施例的電路圖。信號(hào)c_ii_i[n]與信號(hào)c_ii_ii[n](信號(hào)b_ii_i[n]與信號(hào)b_ii_ii[n]同理)分別為對(duì)應(yīng)頻譜未反轉(zhuǎn)及 頻譜反轉(zhuǎn)的相關(guān)信號(hào),且兩者皆已去除連續(xù)波干擾的成分,也就是說(shuō)輸入信號(hào)x[n]所受的同波道干擾經(jīng)過(guò)計(jì)算單元60及計(jì)算單元70(其電路與計(jì)算單元60相同,系數(shù)可參考圖7)的計(jì)算后已可獲得決解。信號(hào)c_ii_i[n](或c_ii_ii[n])與信號(hào)b_ii_i[n](或b_ii_ii[n])對(duì)應(yīng)時(shí)間的波形圖如圖8所示,因?yàn)樾盘?hào)c_ii_i[n](或c_ii_ii[n])延遲了964ts,所以與信號(hào)b_ii_i[n](或b_ii_ii[n])相乘后得到的信號(hào)p1_no_iqs[n](或p1_iqs[n])有更明顯的極大值以利后級(jí)的判斷電路判讀。另外,判斷電路可借由比較p1_no_iqs[n]與p1_iqs[n]的極大值,得知輸入信號(hào)x[n]是否有頻譜反轉(zhuǎn),還可依據(jù)p1_no_iqs[n]與p1_iqs[n]的任一者,來(lái)得到輸入信號(hào)x[n]的載波頻率偏移(如方程式(17)所示)。圖10的判斷電路75包含峰值檢測(cè)單元751、p1位置判斷單元752、iqs檢測(cè)單元753以及fcfo估測(cè)單元754,其中fcfo估測(cè)單元754與圖6實(shí)施例的fcfo估測(cè)單元663相同,可從信號(hào)p1_no_iqs[n]得到輸入信號(hào)的載波頻率偏移,然而圖10實(shí)施例的fcfo估測(cè)單元754更偶接iqs檢測(cè)單元753,因此可以正確選擇信號(hào)p1_no_iqs[n]進(jìn)行運(yùn)算。判斷電路75對(duì)信號(hào)p1_no_iqs[n]以及信號(hào)p1_iqs[n]所進(jìn)行的其他各項(xiàng)判斷,于各功能單元的細(xì)節(jié)已做過(guò)說(shuō)明,故不再贅述。
圖11為本發(fā)明的p1符號(hào)檢測(cè)電路配合判斷電路應(yīng)用于dvb-t2系統(tǒng)的接收端的示意圖。補(bǔ)償電路1230依據(jù)判斷電路1240的判斷結(jié)果來(lái)調(diào)整/補(bǔ)償暫存于寄存器1210中的輸入信號(hào),使后級(jí)的電路(例如fft運(yùn)算單元等)可以處理正確的輸入信號(hào)。判斷電路1240所包含的各功能單元已于先前介紹過(guò),故不再贅述。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作些許的修改和完善,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。