[发明专利]交互式数字信息传输用上/下行信号的结构及同步接入法

说明书

技术领域

交互式数字信息传输用上/下行信号的结构及同步接入法属于数字信息传输技术领域，尤其涉及一种交互式数字多媒体电视广播(Interactive Cable Digital Multimedia/TVBroadcasting，DMB-IC)用的上/下行信号的结构技术。

背景技术

信息序列再传输过程中由于多径干扰和失真，经过线性卷积而产生的信号将产生时间扩散和码间干扰(ISI)。

目前有效消除码间干扰的技术有两个：时域均衡和正交频分复用(OFDM)。时域均衡器技术比较成熟，被广泛应用于各种通信领域，但其结构复杂，成本高；而且仅对时延较短的ISI效果比较好。当码间干扰的时延与传输信号的周期处于同一数量级时，码间干扰的影响就变得严重起来。因此，延长传输信号的周期可以有效地克服码间干扰的影响，这正是OFDM消除码间干扰的原理。它由大量在频率上等间隔的子载波(设共有N个)构成。串行传输的符号序列也被分为长度为为N的组。每组内的N个符号分别被N个子载波调制，然后一起发送。所以，OFDM实质是一种并行调制技术，它把符号周期延长N倍，从而提高了对码间干扰的抵抗力。

但信道中存在码间干扰时，OFDM子载波间的正交性会被破坏，使得接收机无法正确提取各子载波上的调制符号。为此，在实际应用时需在每个OFDM信号周期前插入一个保护间隔Δ。OFDM抵抗ISI的能力取决于Δ的长度，Δ越长，可消除ISI的时延范围越大。但浪费的频带资源也越多。欧洲的DVB-T系统采用的编码的正交频分复用COFDM传输。在OFDM频谱中随机插入了一些“导频”信号，它有同步、信道估计、传输模式识别和跟踪相位噪声的作用。调制导频的数据是从一个事先规定的伪随机序列发生器中生成的伪随机序列。DVB-T系统中还规定了多种保护间隔Δ，使用户根据实际情况在抵抗码间干扰能力、节省频带资源等综合考虑，提高了系统的灵活性。但COFDM中，导频是在FFT之后插入的，而FFT计算又需要首先同步(导频)，然后才能计算FFT。因此，COFDM就采用迭代逼近算法，存在收敛误差和收敛时间问题

TDS-OFDM技术它没有插入COFDM导频信号，而是利用了扩频技术，插入PN扩频信号作为时域同步，用于帧同步、、频率同步、时间同步、信道传输特性估计和跟踪相位噪声等。它既具有OFDM的优点，又避免了COFDM的缺点。详见申请号为01115520.5、公开号为CN1317903A、名为“时域同步正交频分复用调制方法”，以及申请号为01124144.6、公开号为CN1334655A、名为“正交频分复用调制系统中保护间隔的填充方法”的两项中国发明专利。

目前，OFDM在已经存在的地面数字视频广播(DVB-T)标准以及地面综合业务数字广播(ISDB-T)标准中得到了应用。TDS-OFDM技术则仅在地面数字多媒体电视广播系统中得到了应用，并在2000年申请了中国发明专利(申请号：00123597.4)。它在信道数据包的结构中使用了同步的分级式帧结构。

有线数字电视由于其误码率低、容量大、保密性强而成为数字电视发展的趋势，至于把TDS-OFDM技术应用导传输音频、视频、数据信息的交互式有线数字多媒体电视广播系统中则具有巨大的前景。

在交互式有线数字多媒体电视广播系统中上下行信道的信号结构都采用了同步的分级式帧结构，更具有与绝对时间同步的巨大优越性。

发明内容

本发明的目的在于提出一种和自然时间有简单明了的关系，便于与定时系统同步，而又同时可以在数字视频广播(DVB-C)系统中传输的交互式数字信息传输用上/下行信号的结构及同步接入法。

本发明的特征在于：

所述下行信道中用时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)调制的下行信号，其帧结构是PN码同步信号帧或混合同步信号帧；所述的上行信道中用突发的多用户时分多址TDS-OFDM调制的上行信号。

所述下行信号的PN码同步信号帧，其帧同步码为伪随机PN序列，它是一种其初始相位至少实现2^N-1(N是选定的正整数)个相互区别的帧的7阶n序列，它的特征多项式定义为x⁷+x³+1，x为布尔变量。

所述下行信号的混合同步信号帧，其第一个MPEG-TS包是由MPEG-TS包头中特定的PID标识的帧同步码包，第8、16、24个MPEG-TS包头的第一个字节(同步字节)是被反向后的B8H传输的。