载波频率偏移侦测电路与方法技术

本发明专利技术揭露一种载波频率偏移侦测电路，包含：一格雷匹配滤波器，依据一组系数对一输入信号进行滤波，以产生一输出信号，其中该组系数与该输入信号对应的一格雷互补序列有关；以及一判断单元，决定该输出信号的峰值，以及依据该峰值所对应的载波编号判断一载波频率偏移值。

【技术实现步骤摘要】
载波频率偏移侦测电路与方法
本专利技术是关于载波频率偏移侦测电路与方法，尤其是关于第二代数字视频广播(DigitalVideoBroadcastingoverTerrestrial2,以下简称DVB-T2)系统的载波频率偏移侦测电路与方法。
技术介绍
图1为第二代数字视频广播系统(DVB-T2)的数据帧(frame)格式。每个数据帧包含P1符号、P2符号以及数据本体。其中P1符号中包含传送端的信息，例如：调变使用的快速傅立叶变换模式、传送接收的输入输出模式等信息。除此，P1符号还可以用来侦测数据流，例如：数据帧的起始位置、载波频率偏移程度、频谱反转状况等。图2为DVB-T2接收端的P1符号处理电路的功能方块图。P1符号处理电路100的侦测单元110对输入信号进行数据帧的同步、频谱反转侦测等，并经FFT运算单元120将输入信号由时域转换成频域；接着，整数载波频率偏移(integerCarrierFrequencyOffset,iCFO)侦测与补偿单元130对该输入信号进行iCFO侦测与补偿；再由解扰单元(Descrambler)140对输入信号进行解扰处理，使回复成标准的电视信号；最后，由解调变单元150进行解调变处理后，再由解码单元160进行解码处理后，产生码字(codeword)S1及码字S2。依据码字S1及码字S2即可对应找出数据调变时所采用的信息。在传统的方法中，iCFO侦测与补偿单元130使用竭尽式搜寻(exhaustivesearch)程序来找出iCFO，也就是依据所有可能的偏移值，分别对输入信号进行补偿，并计算补偿后输入信号与其对应的载波分布序列(CarrierDistributionSequence,CDS)的相关程度，最后取最大相关程度所对应的偏移值作为iCFO的估计结果。然而此程序需要长的等待时间而造成延迟(latency)，使接收电路的效能降低。
技术实现思路
鉴于先前技术的不足，本专利技术的一目的在于提供一种载波频率偏移侦测电路与方法，以加快侦测速度。本专利技术揭露一种载波频率偏移侦测电路，包含：一格雷匹配滤波器，依据一组系数对一输入信号进行滤波，以产生一输出信号，其中该组系数与该输入信号对应的一格雷互补序列有关；以及一判断单元，决定该输出信号的峰值，以及依据该峰值所对应的载波编号判断一载波频率偏移值。本专利技术另揭露一种侦测电路，包含：一第一滤波器，依据该输入信号的一第一部分载波进行滤波，以产生一第一输出信号，其中该第一部分载波对应于一第一格雷互补序列；一第二滤波器，依据该输入信号的一第二部分载波进行滤波，以产生一第二输出信号，其中该第二部分载波对应于一第二格雷互补序列；一第三滤波器，依据该输入信号的一第三部分载波进行滤波，以产生一第三输出信号，其中该第三部分载波对应于一第三格雷互补序列；以及一判断单元，决定该些输出信号加总后的一峰值，以及依据该峰值所对应的载波编号判断一载波频率偏移值。本专利技术另揭露一种载波频率偏移侦测方法，包含：利用一格雷匹配滤波器依据一组系数对一输入信号进行滤波，以产生一输出信号，其中该组系数与该输入信号对应的一格雷互补序列有关；决定该输出信号的一峰值；以及依据该峰值所对应的载波编号来判断一载波频率偏移值。本专利技术的载波频率偏移侦测电路与方法利用P1符号中载波分布序列的特性，使用相对应的滤波系数及滤波器即可快速侦测出载波频率偏移的大小，相较于传统方法减少了大量的乘法运算，因此可提升DVB-T2接收电路的效能。有关本专利技术的特征、实作与功效，兹配合图式作实施例详细说明如下。附图说明图1为DVB-T2系统的一个T2数据帧的示意图；图2为DVB-T2接收端的P1符号处理电路的功能方块图；图3显示一种格雷匹配滤波器；图4为本专利技术的一实施例的iCFO侦测电路；图5为P1符号的载波分布序列的载波编号与P1符号所遭受的整数频率偏移的对应关系；图6为本专利技术的载波频率偏移侦测方法的一实施例的流程图；图7为本专利技术的另一实施例的iCFO侦测电路；以及图8为本专利技术的另一实施例的iCFO侦测电路。符号说明100P1符号处理电路110侦测单元120FFT运算单元130iCFO侦测与补偿单元140解扰单元150解调变单元160解码单元300格雷匹配滤波器310、320、330、340、350、360、370延迟单元400、700、800iCFO侦测电路410、420、430格雷匹配滤波器440判断单元710、810缓冲单元S610～S620步骤具体实施方式本专利技术的揭露内容包含载波频率偏移侦测电路与方法。在实施为可能的前提下，本
具有通常知识者能够依本说明书的揭露内容来选择等效的元件或步骤来实现本专利技术，亦即本专利技术的实施并不限于后叙的实施例。依据DVB-T2的规格所定义，P1符号包含1024个载波，除去保护带(guardband)的部分，有853个可用的载波(对应载波编号0～852)，而其中的768个载波(对应载波编号44～811)为使用中的载波，用来传输编码码字CSS1及编码码字CSS2。编码码字CSS1及编码码字CSS2分别为传送端的码字S1及码字S2编码后的结果。前述768个载波中有一半为有效(active)载波，另一半为无效(inactive)载波(其值为0)。有效载波与无效载波的载波编号在DVB-T2的规格中系以CDS来加以定义，其中1定义为有效载波，0定义为无效载波。此载波分布序列(共768位)实际上是由3个格雷互补序列(GolayComplementarySequence,GCS)所组成，如表1所示：表1：其中，X、Y、Z、T分别为32位的样本序列，如表2所示：表2：样本序列内容X11010001001000010010111000100001Y00101110110111100010111000100001Z10000100100010110111101110001011T01111011011101000111101110001011依据文献「高效率的格雷关联器」(B.M.Popovic,“EfficientGolaycorrelator,”IEEEElec.Lett.,vol.35,no.17,pp.1427-1428,Aug.1999)，格雷互补序列可以基于下列方程式以递归的方法产生：a0[k]＝b0[k]＝δ[k](1)an[k]＝an-1[k]+wn·bn-1[k-2n-1](2)bn[k]＝an-1[k]-wn·bn-1[k-2n-1](3)其中k为索引值，n代表第n次迭代。序列an及序列bn的初始值为δ[k]，也就是只有在k＝0时为1，其余为0。系数wn为+1与-1的其中之一，当使用不同的系数wn时，依据方程式(1)～(3)所产生的格雷互补序列也就不同。换句话说，藉由选取适当的系数wn，基于方程式(1)～(3)的迭代运算便可分别产生出对应的格雷互补序列。文献“高效率的格雷关联器”同时提出一种格雷匹配滤波器(GolayMatchedFilter)，其电路图如图3所示。格雷匹配滤波器300包含7个延迟单元310～370、7个乘法器以及多个加法器，该些元件以数字信号处理(DigitalSignalProcessing,DSP)中常见的晶格架构(latticestr本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种载波频率偏移侦测电路，包含：一格雷匹配滤波器，依据一组系数对一输入信号进行滤波，以产生一输出信号，其中该组系数与该输入信号对应的一格雷互补序列有关；以及一判断单元，决定该输出信号的峰值，以及依据该峰值所对应的载波编号判断一载波频率偏移值。

【技术特征摘要】
1.一种载波频率偏移侦测电路，包含：一格雷匹配滤波器，依据一组系数对一输入信号进行滤波，以产生一输出信号，其中该组系数与该输入信号对应的一格雷互补序列有关；以及一判断单元，决定该输出信号的峰值，以及依据该峰值所对应的载波编号判断一载波频率偏移值。2.如权利要求1所述的载波频率偏移侦测电路，其特征在于，该格雷匹配滤波器包含7个延迟单元，且该格雷互补序列对应该输入信号中的128个载波。3.如权利要求2所述的载波频率偏移侦测电路，其特征在于，该格雷匹配滤波器包含7个乘法器，该组系数为(-1,-1,-1,+1,-1,-1,+1)与(+1,-1,-1,-1,-1,-1,-1)的其中之一，分别对应由该格雷匹配滤波器的输出端至输入端依序排列的该7个乘法器。4.如权利要求1所述的载波频率偏移侦测电路，其特征在于，该格雷匹配滤波器包含9个延迟单元，且该格雷互补序列对应该输入信号中的512个载波。5.如权利要求4所述的载波频率偏移侦测电路，其特征在于，该格雷匹配滤波器包含9个乘法器，该组系数为(+1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,+1,+1)，分别对应由该格雷匹配滤波器的输出端至输入端依序排列的该9个乘法器。6.如权利要求1所述的载波频率偏移侦测电路，其特征在于，该格雷匹配滤波器为一第一格雷匹配滤波器，该组系数为一第一组系数，该输出信号为一第一输出信号，该侦测电路更包含：一第二格雷匹配滤波器，依据一第二组系数对该输入信号进行滤波，以产生一第二输出信号；以及一第三格雷匹配滤波器，依据一第三组系数对该输入信号进行滤波，以产生一第三输出信号；其中，该判断单元更决定该些输出信号加总后的一峰值，以及依据该峰值所对应的载波编号来判断该载波频率偏移值。7.如权利要求6所述的载波频率偏移侦测电路，其特征在于，该输入信号至少包含768个载波，该第一、该第二与该第三格雷匹配滤波器分别包含7个、9个及7个延迟单元，并分别对该768个载波中具有较小载波编号的128个载波、具有中间载波编号的512个载波及具有较大载波编号的128个载波进行滤波。8.如权利要求7所述的载波频率偏移侦测电路，其特征在于，该第一、该第二与该第三格雷匹配滤波器分别包含7个、9个及7个乘法器，该第一组系数为(+1,-1,-1,-1,-1,-1,-1)，分别对应由该第一格雷匹配滤波器的输出端至输入端依序排列的该7个乘法器，该第二系数为(+1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,+1,+1)，分别对应由该第一附加格雷匹配滤波器的输出端至输入端依序排列的该9个乘法器，该第三系数为(-1,-1,-1,+1,-1,-1,+1)，分别对应由该第二附加格雷匹配滤波器的输出端至输入端依序排列的该7个乘法器。9.如权利要求1所述的载波频率偏移侦测电路，其特征在于，该输入信号的多个载波中，有效载波及无效载波的分布对应该格雷互补序列。10.一种侦测电路，包含：一第一滤波器，依据该输入信号的一第一部分载波进行滤波，以产生一第一输出信号，其中该第一部分载波对应于一第一格雷互补序列；一第二滤波器，依据该输入信号的一第二部分载波进行滤波，以产生一第二输出信号，其中该第二部分载波对应于一第二格雷互补序列；一第三滤波器，依据该输入信号的一第三部分载波进行滤波，以产生一第三输出信号，其中该第三部分载波对应于一第三格雷互补序列；...

【专利技术属性】
技术研发人员：珍路易斯·东史特，王堃宇，赖科印，童泰来，廖懿颖，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71