频分多路复用广播系统中信令数据的接收技术方案

传输帧包括帧同步OFDM符号，其后跟随主信令OFDM符号，然后是辅助信令OFDM符号，其后跟随有效载荷OFDM符号。帧同步OFDM符号和主信令OFDM符号已经用特征序列调制。主信令OFDM符号以连续符号之间该序列的相对循环移位承载信令数据。接收器将频率同步OFDM符号和主信令OFDM符号中的每一个的有用部分转换为频域，并且将当前主信令OFDM符号的每个样本与帧同步OFDM符号之一或紧接在前的主信令OFDM符号的对应样本的共轭相乘，并将结果转换为时域。循环移位检测器根据时域样本的峰值检测每个主信令OFDM符号中的特征序列的循环移位，以估计由每个主信令OFDM符号传送的主信令数据。

Receiving Signaling Data in Frequency Division Multiplexing Broadcasting System

The transmission frame includes frame synchronization OFDM symbols, followed by main signaling OFDM symbols, then auxiliary signaling OFDM symbols, followed by payload OFDM symbols. Frame synchronization OFDM symbols and main signaling OFDM symbols have been modulated by feature sequences. The main signaling OFDM symbol carries signaling data by relative cyclic shift of the sequence between consecutive symbols. The receiver converts each useful part of the frequency synchronous OFDM symbol and the main signaling OFDM symbol into the frequency domain, and multiplies each sample of the current main signaling OFDM symbol with the conjugate of one of the frame synchronous OFDM symbols or the corresponding sample of the previous main signaling OFDM symbol, and converts the result into the time domain. The cyclic shift detector detects the cyclic shift of the characteristic sequence in each main signaling OFDM symbol according to the peak value of the time domain sample to estimate the main signaling data transmitted by each main signaling OFDM symbol.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】频分多路复用广播系统中信令数据的接收
本公开涉及使用正交频分多路复用(OFDM)符号接收有效载荷数据的接收器和方法。本公开要求UK1611072.8的巴黎公约优先权，其内容通过引用并入本文。
技术介绍
存在许多无线电通信系统的例子，其中使用正交频分多路复用(OFDM)来传送数据。已经被布置成根据数字视频广播(DVB)标准操作的电视系统使用OFDM用于地面和有线传输。OFDM通常可被描述为提供并行调制的K个窄带子载波(其中K是整数)，每个子载波传送调制数据符号，诸如，例如正交幅度调制(QAM)符号或四相相移键控(QPSK)符号。子载波的调制在频域中形成并且被转换到时域以进行传输。由于数据符号在子载波上并行传送，因此可以在每个子载波上传送相同的调制符号持续一段延长的时间。同时并行调制子载波，使得调制的载波组合形成OFDM符号。因此，OFDM符号包括多个子载波，每个子载波已经以不同的调制符号同时调制。在传输期间，由OFDM符号的循环前缀填充的保护间隔先于每个OFDM符号。当存在时，保护间隔的大小被设计为吸收可能由多径传播引起的发射信号的任何回波。在名称为ATSC3.0工作草案系统发现和信令[1]的出版物中已经提出称为高级电视系统委员会(ATSC)3.0的电视系统，其包括在传输的电视信号中的前导码，其承载广播数字电视节目。前导码包括所谓的“自举(bootstrap)”信号，该信号旨在向接收器提供发射信号的一部分，该部分可以具有更大的检测可能性，因此可以用作初始检测的信号。这是因为除了广播电视之外，广播公司预期在广播信号内提供多种服务。然而，在ISDB-T中，采用OFDM的广播网络的当前标准，其中服务在单个信道中被时分多路复用(TDM)在一起，存在的问题是，一旦设置了调谐器，移动服务的容量就受到限制。鉴于对移动电视的需求不断增加，这种问题变得越来越相关。对于下一个标准ISDB-T3，提出设计一种帧结构，其可以被配置用于频分多路复用(FDM)或TDM。本文提出了此种帧结构，并且关于本技术的实施方案进行了限定。
技术实现思路
在所附权利要求中提供了本专利技术的各种其他方面和实施方案，包括发射器和发射方法。根据本专利技术的实施方案，提供了一种用于根据接收信号检测和恢复有效载荷数据的接收器。接收器包括射频解调电路，被配置为检测和恢复接收的信号，接收的信号已经由发射器形成并发射，以承载来自多个不同信道的有效载荷数据，作为多个传输帧中的一个或多个中的正交频分多路复用(OFDM)符号，每个传输帧包括帧同步OFDM符号，其后跟随一个或多个主信令OFDM符号，然后是一个或多个辅助信令OFDM符号，其后跟随一个或多个有效载荷OFDM符号。一个或多个有效载荷OFDM符号承载有效载荷数据，该有效载荷数据来自多个不同信道中的每个信道的多个时间帧之一。帧同步OFDM符号和一个或多个主信令OFDM符号已经用特征序列调制，一个或多个主信令OFDM符号的特征序列已经相对于前面一个频率同步OFDM符号或一个或多个主信令OFDM符号中的每一个循环移位，循环移位主信令数据承载在一个或多个主信令OFDM符号中。接收器还包括：傅里叶变换器，被配置为将频率同步OFDM符号和一个或多个主信令OFDM符号中的每一个的有用部分的时间长度连续地转换到频域；乘法器，被配置为接收主信令OFDM符号的当前一个的每个频域样本，以及将每个样本与帧同步OFDM符号之一或紧接在主信令OFDM符号的当前一个之前的一个或多个主信令OFDM符号之一的对应样本的共轭相乘，以为每个子载波样本产生中间样本；逆傅里叶变换器，被配置为将由主OFDM符号的当前一个得到的中间样本转换到时域；和循环移位检测器，被配置为根据时域中间样本的峰值检测一个或多个主信令OFDM符号中的每一个中存在的特征序列的循环移位，以估计由一个或多个主信令OFDM符号中的每一个传送的主信令数据。在一些实施例中，已经以等于射频传输带宽的带宽发送帧同步OFDM符号以及一个或多个主信令OFDM符号，并且已经以射频传输带宽发送一个或多个辅助信令OFDM符号以及一个或多个有效载荷OFDM符号，一个或多个辅助信令OFDM符号以及一个或多个有效载荷OFDM符号中的每一个在频率上被划分以提供多个频率分段，频率分段的每一个承载来自不同信道的有效载荷数据。每个频率分段中的一个或多个辅助OFDM符号承载多个物理层信令实例的一个实例，用于根据一个或多个有效载荷OFDM符号的对应分段检测和恢复在频率分段中发射的每个信道的有效载荷数据，并且一个或多个主信令OFDM符号承载用于检测辅助信令OFDM符号的主信令数据。本公开由我们的共同未决专利申请号PCT/GB2014/050869、GB1305805.2、PCT/GB2014/050868、GB1305797.1、GB1305799.7、14/226937、PCT/GB2014/050870、GB1305795.5、PCT/GB2014/050954、GB1312048.0、GB103121570、PCT/GB2014/051679、GB13170706.9、PCT/EP2014/061467、GB1403392.2、GB1405037.1、GB103121568和PCT/GB2014/051922、GB1420117.2支持，其全部内容通过引用并入本文。在所附权利要求中限定了本公开的各种其它方面和特征，所附权利要求还包括发射有效载荷数据的方法。附图说明现在将仅通过示例的方式参考附图来描述本公开的实施方案，在附图中，相同的部件具有相应的附图标记，并且其中：图1提供了说明广播传输网络的布置的示意图；图2提供了说明用于通过图1的传输网络传输广播数据的示例传输链的示意性框图；图3提供了时域中OFDM符号的示意图，其包括保护间隔；图4提供了用于接收由图1的广播传输网络使用OFDM广播的数据的典型接收器的示意性框图；图5提供了用于同时发射有效载荷数据的传输帧的示意图，该有效载荷数据包括根据本技术在频域中分离的多个分段中的多个服务；图6提供了图2所示用于根据本技术发射帧同步OFDM符号的发射器的一部分的示意性框图；图7提供了根据本技术在生成帧同步OFDM符号中使用的伪噪声序列生成电路的示意图；图8提供了根据本技术的频域中帧同步OFDM符号的示意图；图9是表示根据本技术通过循环移位时域符号序列来生成一个或多个帧同步OFDM符号的发射器的示例操作的说明性流程图；图10提供了根据本技术的帧同步OFDM符号的时域结构的示意图；图11提供了根据本技术的主信令OFDM符号的第二时域结构的示意图；图12是根据本技术的用于根据一个或多个帧同步OFDM符号来检测和恢复信令的示例接收器的示意框图；图13是根据本技术的用于检测帧同步OFDM符号的接收器的示意性框图，该帧同步OFDM符号包括识别用于对OFDM符号执行正向傅里叶变换的触发时间；图14是根据本技术的被配置为检测帧同步OFDM符号的相关器的示意性框图表示；图15是说明根据本技术在帧同步OFDM符号和主信令OFDM符号的生成中在接收器处检测所使用的序列和频率偏移的流程图；图16是根据本技术的在接收器处相对循环移位的频域解码的第一方法的示意性框图表示；图17是根据本技术的在接收器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从接收的信号中检测和恢复有效载荷数据的接收器，所述接收器包括：射频解调电路，被配置为检测和恢复所述接收的信号，所述接收的信号已由发射器形成并发射，以承载来自多个不同信道的有效载荷数据，作为多个传输帧中的一个或多个中的正交频分复用(OFDM)符号，每个所述传输帧包括帧同步OFDM符号，所述帧同步OFDM符号后跟随一个或多个主信令OFDM符号，然后是一个或多个辅助信令OFDM符号，所述辅助信令OFDM符号后跟随一个或多个有效载荷OFDM符号，所述一个或多个有效载荷OFDM符号承载来自所述多个不同信道中的每一个的多个时间帧之一的有效载荷数据，并且所述一个或多个主信令OFDM符号承载主信令数据以检测已经用特征序列调制的所述辅助信令OFDM符号、所述帧同步OFDM符号和所述一个或多个主信令OFDM符号，所述一个或多个主信令OFDM符号的所述特征序列相对于前面一个频率同步OFDM符号或所述一个或多个主信令OFDM符号中的每一个已经循环移位，其中循环移位主信令数据承载在所述一个或多个主信令OFDM符号中，傅里叶变换器，被配置为将所述频率同步OFDM符号和所述一个或多个主信令OFDM符号中的每一个的有用部分的时间长度连续地转换到频域，乘法器，被配置为接收所述主信令OFDM符号的当前一个的每个频域样本，并将每个样本与所述帧同步OFDM符号之一或紧接在所述主信令OFDM符号的当前一个之前的一个或多个主信令OFDM符号之一的对应样本的共轭相乘，以为每个子载波样本产生中间样本，逆傅里叶变换器，被配置为将由主OFDM符号的当前一个得到的所述中间样本转换到时域，和循环移位检测器，被配置为根据时域中间样本的峰值来检测所述一个或多个主信令OFDM符号中的每一个中存在的所述特征序列的循环移位，从而估计由所述一个或多个主信令OFDM符号中的每一个传送的所述主信令数据。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.24 GB 1611072.81.一种用于从接收的信号中检测和恢复有效载荷数据的接收器，所述接收器包括：射频解调电路，被配置为检测和恢复所述接收的信号，所述接收的信号已由发射器形成并发射，以承载来自多个不同信道的有效载荷数据，作为多个传输帧中的一个或多个中的正交频分复用(OFDM)符号，每个所述传输帧包括帧同步OFDM符号，所述帧同步OFDM符号后跟随一个或多个主信令OFDM符号，然后是一个或多个辅助信令OFDM符号，所述辅助信令OFDM符号后跟随一个或多个有效载荷OFDM符号，所述一个或多个有效载荷OFDM符号承载来自所述多个不同信道中的每一个的多个时间帧之一的有效载荷数据，并且所述一个或多个主信令OFDM符号承载主信令数据以检测已经用特征序列调制的所述辅助信令OFDM符号、所述帧同步OFDM符号和所述一个或多个主信令OFDM符号，所述一个或多个主信令OFDM符号的所述特征序列相对于前面一个频率同步OFDM符号或所述一个或多个主信令OFDM符号中的每一个已经循环移位，其中循环移位主信令数据承载在所述一个或多个主信令OFDM符号中，傅里叶变换器，被配置为将所述频率同步OFDM符号和所述一个或多个主信令OFDM符号中的每一个的有用部分的时间长度连续地转换到频域，乘法器，被配置为接收所述主信令OFDM符号的当前一个的每个频域样本，并将每个样本与所述帧同步OFDM符号之一或紧接在所述主信令OFDM符号的当前一个之前的一个或多个主信令OFDM符号之一的对应样本的共轭相乘，以为每个子载波样本产生中间样本，逆傅里叶变换器，被配置为将由主OFDM符号的当前一个得到的所述中间样本转换到时域，和循环移位检测器，被配置为根据时域中间样本的峰值来检测所述一个或多个主信令OFDM符号中的每一个中存在的所述特征序列的循环移位，从而估计由所述一个或多个主信令OFDM符号中的每一个传送的所述主信令数据。2.根据权利要求1所述的接收器，其中所述帧同步OFDM符号以及所述一个或多个主信令OFDM符号已经在等于射频传输带宽的带宽中发射，并且所述一个或多个辅助信令OFDM符号以及所述一个或多个有效载荷OFDM符号已经在所述射频传输带宽中发射，其中所述一个或多个辅助信令OFDM符号以及所述一个或多个有效载荷OFDM符号中的每一个被划分为多个频率分段，所述频率分段的每一个承载来自不同信道的有效载荷数据，并且每个频率分段中的所述一个或多个辅助信令OFDM符号承载多个物理层信令实例的一个实例，用于根据所述一个或多个有效载荷OFDM符号的对应分段来检测和恢复在所述频率分段中发射的每个信道的所述有效载荷数据，和所述射频解调电路被配置为在与所述一个或多个辅助信令OFDM符号以及所述一个或多个有效载荷OFDM符号的频率分段之一对应的带宽内检测和恢复所述接收的信号，和所述逆傅里叶变换被配置为根据对应于所述射频传输带宽的带宽将由一个或多个所述主OFDM符号中的当前一个得到的所述中间样本变换到所述时域，由此所述循环移位检测器能够根据针对中间样本生成的时域中间样本来检测所述特征序列的循环移位，所述中间样本的带宽增加到所述射频传输带宽。3.根据权利要求2所述的接收器，包括：上采样器，被配置为在所述频域中接收所述中间样本并将零样本附加到所述中间样本，其对应于所述射频传输带宽的频域中的等效物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的接收器，包括：缩放单元，被配置为通过将所述主信令OFDM符号的当前一个中存在的特征序列与紧接在前的OFDM符号中存在的特征序列的每个对应系数组合，并用所述组合缩放每个中间样本，根据由一个或多个主OFDM符号中的当前一个得到的所述中间样本，减少频域中的特征序列的影响。5.根据权利要求1至3中任一项所述的接收器，其中所述特征序列由双极二进制数字的伪随机二进制序列形成，并且所述接收器包括：缩放单元，被配置为通过将所述主信令OFDM符号的当前一个的对应分段中存在的所述伪随机二进制序列的每个对应双极二进制数字与紧接在前的OFDM符号的对应频率分段中存在的伪随机二进制序列的二进制数字组合，并用所述组合缩放每个中间样本，根据由对应于一个或多个主OFDM符号中的当前一个的频率分段得到的中间样本，减少频域中的特征序列的影响。6.根据权利要求5所述的接收器，其中所述缩放单元包括除法器，所述除法器被配置为将每个中间样本除以一个或多个所述主OFDM符号的当前一个的特征序列的伪随机序列的双极二进制数字与紧接在前的OFDM符号中存在的伪随机二进制序列的组合。7.根据权利要求1所述的接收器，其中所述特征序列包括Zado...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞谬尔·阿桑本·阿通西里，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP