[發明專利]DAB與T－DMB數字接收端的同步方法和裝置

有效

• 申請號: 200810302442.6
• 申請日: 2008-06-30
• 公開（公告）號: CN101296067A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 謝翔;楊璐
• 申請（專利權）人: 四川虹微技術有限公司
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04H40/18
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所
• 代理人: 李順德

技術領域

本發明涉及數字廣播的DAB、T-DMB系統正交頻分復用接收機的同步技術。

背景技術

1.DAB、T-DMB介紹：

數字音頻廣播(DAB)，也就是EUREKA-147，是采用對地面多徑衰落強壯的編碼正交頻分復用(OFDM)的數字調制方法，能夠提供CD音質的音頻播放，以及不同類型的數據業務和高質量移動接收。基于歐洲的DAB，韓國數字多媒體廣播(T-DMB)在DAB的基礎上修改了信源及復用方式，添加了傳送視頻業務的能力。

DAB的時域OFDM數據由空符號(Null)、相位參考OFDM符號(PRS)和數據OFDM符號組成。每一個OFDM符號包含一個保護間隔(GI)，由OFDM符號的最后部分插入到前端獲得。

一般地，在典型的接收方法中，幀起點被粗略恢復。然后進行整數倍載波偏移恢復(CCR)和符號同步(STR)，然后是小數倍載波恢復(FCR)。其中，CCR由快速傅立葉變換(FFT)解調的信號補償，STR檢測FFT的準確起點，FCR檢測并恢復小數倍載波頻率誤差。

載波頻率誤差主要是因為發射機和接收機震蕩器的不同產生的。載波頻率誤差主要包括整數倍頻率誤差和小數倍頻率誤差。在頻域，整數倍載波頻率誤差以子載波間隔移動信號，導致位于不同的頻率位置的不同子載波和后續解調誤差。而小數倍頻率誤差會導致載波間干擾(ICI)和后續解調誤差。另外，受傳播過程中多普勒頻移的影響，收發之間還會引入采樣頻率的偏差。這種偏差將使得接收機的數據出現較多采樣點或者較少采樣點，引入ICI和后續解調誤差。為了防止和消除這些誤差，在OFDM的解調過程中都需要估計這些誤差并去除。

2.DAB、T-DMB同步技術介紹：

在通常的做法中，在進行整數倍頻率偏移估計之前就進行傳輸模式檢測及時域幀頭檢測，或者容易導致低信噪比環境下數據檢測的置信度降低。并且檢測的過程一般沒有進行嚴格的算法控制，一旦發現算法失效，都重頭開始進行檢測。這容易引起系統穩定性降低，同時帶來較高的運算量。

另外，算法細節的選擇也會影響整個接收機的性能。下面分別對現有專利情況進行分析：

時域幀頭檢測方面，公開號為US6516039(公開日為2003年2月4日)一篇幀同步專利。該專利使用門限法，檢測DAB幀信號頭上的空符號。其特點是將檢測結果緩存下來，在多個幀時間上進行緩存，根據信號脈寬和間隔，消除錯誤的幀同步信號，從整體上判斷幀同步。公開號為EP0940939的發明(公開日為1999年9月8日)提出，僅通過門判決的方式進行幀信號檢測易受噪聲影響，將幀同步信號的歷史信息記錄在本地，根據歷史記錄信息進行濾噪，可以降低受噪聲影響的概率。公開號為EP1694019的發明(公開日為2006年8月23日)提出，傳統的空符號檢測方法一般需要在第三個空符號出現時才能確切認定幀同步，新方法在一個幀時間上，使用時間上延遲的兩個窗的相除結果作為檢測信號。當該信號大于預設門限時，認為是確切的幀同步信號。在檢測時間內，如果沒有出現額外的同步信號，則可以認為幀同步成功。該方法僅一個幀時間就可以獲得幀同步信號。這幾個方法在門限選擇上都提出了較高要求。

符號同步跟蹤方面，公開號為EP0837582(公開日為1998年4月22日)專利目標是將DFT(離散傅立葉變換)窗設置到盡量降低ISI(符號間干擾)的位置，并且將這個位置調整到不易受多徑變化影響的情況，即使多徑變化情況比較劇烈。其方法是，用IFFT(反傅立葉變換)獲得CIR(信道沖擊響應)，并設置循環間隔長度的累加窗，對CIR累加運算。結果窗的平坦地帶作為可選的FFT窗位置，且盡量保持窗位置不變。使用變步長的窗最大值搜索方法，對最佳同步位置進行搜索。該方法可以快速反應信道變化情況，并降低接收機窗擺動。公開號為US2003053550(2003年3月20日)使用一種改進相關峰的方法，對峰進行累加并添加濾波操作，這樣可以提高信噪比。這些方法的基本思想是盡量維護DFT(離散傅立葉變換)窗的穩定，但操作復雜。

采樣頻率方面，EP0836304提到使用兩個Null符號的間隔來估計采樣頻率偏差。該方法在多徑和低信噪比環境下，會產生較大偏差。而采樣頻率的偏差對接收機的性能影響極大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種適用于DAB、T-DMB數字廣播系統接收端的高效穩定的結構化的同步方法與同步裝置。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是，DAB與T-DMB數字接收端的同步方法，分為四層結構化步驟，按層推進，包括以下步驟：