[发明专利]数字电视信号的粗同步方法及其并行处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种国标数字电视信号的粗同步方法，为此本发明还涉及一种对上述粗同步方法进行并行处理的方法。 

背景技术

地面数字电视国家标准是我国数字电视传输领域的首个国家标准(GB20600-2006)。 

该标准规定了在UHF和VHF频段中，每8MHz数字电视频带内，数字电视地面广播传输系统信号的帧结构、信道编码和调制技术要求。适用于数字电视地面广播传输系统，支持标准分辨率和高分辨率的数字电视信号的发送，支持固定接收和移动接收。 

该标准传输数据帧如图1所示，其中最基本组成单位称为信号帧，一个信号帧由帧头和帧体两部分时域信号组成。帧头部分由PN序列构成；帧体部分包含36个符号的系统信息和3744个符号的数据，共3780个符号。信号帧组成超帧，超帧的时间长度是固定的(125ms)。 

为适应不同应用，定义了三种可选帧头长度模式： 

帧头模式1长度为420个符号(PN420)，由一个前同步、一个PN255序列和一个后同步构成，前同步和后同步定义为PN255序列的循环扩展。PN255序列定义为循环扩展的8阶m序列，可由一个生成多项式为G₂₅₅(x)＝1+x+x⁵+x⁶+x⁸的线性反馈移位寄存器(LFSR)实现。当帧头模式1 为循环模式时，一个超帧由225个信号帧组成，这225个信号帧帧头可以由标准规定的225个不同初始相位产生；当帧头模式1为固定模式时，可以全部都用相同的PN255序列，其初始相位为10110000。 

帧头模式2长度为595个符号(PN595)，由一个生成多项式为G₁₀₂₃(x)＝1+x³+x¹⁰的10阶LFSR实现，取1023个码片的前595个，其中初始相位为0000000001。每个超帧中各信号帧的帧头都相同(只有固定模式)。一个超帧由216个信号帧组成。 

帧头模式3长度为945个符号(PN945)，由一个前同步、一个PN511序列和一个后同步构成，前同步和后同步定义为PN511序列的循环扩展。PN511序列定义为循环扩展的9阶m序列，可由一个生成多项式为G₅₁₁(x)＝1+x²+x⁷+x⁸+x⁹的LFSR实现。当帧头模式3为循环模式时，一个超帧由200个信号帧组成，这200个信号帧帧头可以由标准规定的200个不同初始相位产生；当帧头模式3为固定模式时可，可以全部都用相同的PN511序列，其初始相位为111110111。 

在数字电视信号实际接收过程中，首先要对信号帧进行粗略的同步(粗同步)，即获得信号帧的帧头和帧体的位置信息。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种数字电视信号的粗同步方法，可实现对国标数字电视信号的粗同步，从而获取信号帧的位置信息；为此，本发明还提供一种对所述粗同步方法进行并行处理的方法。 

为解决上述技术问题，本发明提供了一种数字电视信号的粗同步方法，包括以下步骤： 

(1)利用模数转换器，按国标GB20600-2006规定的7.56MHz样点频率采集一段长度为N的数据符号样点，并且所要采集的数据符号的长度N取决于国标GB20600-2006所定义的三种帧头模式； 

(2)采用I次单相关运算或双相关运算对采集到这段长度为N的数据进行处理，得到粗同步的位置，其中I等于信号帧的帧长；并且，对所述长度为N的数据进行处理时具体应采用单相关运算还是双相关运算取决于国标GB20600-2006所定义的三种帧头模式； 

其中，所述单相关运算是指将一段和本地PN序列长度相等的数据符号样点的实部虚部分别和对应的本地PN序列做点乘，然后段内做相干累加、段间做非相干累加得到一个实部结果和一个虚部结果，最后将所述实部结果和虚部结果再做非相干累加；其中，所谓相干累加指做代数和加；所谓非相干累加指先取绝对值然后再加；三种帧头模式下的本地PN序列均为256个符号长度，即单相关运算长度为256，每次单相关运算的数据符号长度也为256；在进行单相关运算时，可根据不同的需要，对每次参加单相关运算的符号样点进行分段，其中对段的长度可作如下定义：(a)段长等于本地PN序列长度；(b)或者，段长等于16个数据符号样点，总共有16个段；(c)或者，段长等于8个数据符号样点，总共有32个段；