[发明专利]发射机的传输架构

说明书

技术领域

本发明涉及一种发射机，特别是涉及一种发射机的传输系统。

背景技术

数字通讯与广播系统中发射机(transmitter)通过信道(channel)将信 息信号(information signal)以电磁波的形式传送至接收机。但由于多重 路径反射以及信号衰减等非理想性通道效应的关系，接收的信号会产 生失真。当接收到的多重路径信号之间有较长的时间差时会发生延迟 延展(Delay Spread)变大的现象。而延迟延展的倒数值近似于同调频宽 (Coherent Bandwidth)，其信道频率响应会形成频率选择性衰减效应。 在多载波调制的正交频分多路复用(Orthogonal Frequency Division  Multiplexing，OFDM)传输技术中，通常会有一段保卫区间(Guard  Interval，GI)加在有效符元前端用以对抗多重路径信道效应，使得传输 讯号减轻或避免符际干扰(Intersymbol Interference，ISI)的影响。因此， 对于多重路径信道效应，基于多载波调制的正交频分多路复用传输技 术具备有效的处理能力，故近年来在有线通讯、无线通讯与数字广播 应用发展上逐渐成为一主流技术。

正交频分多路复用系统的网络建构，可分为多频网以及单频网两 种。单频网具有三个明显的优点。第一，单频网具有小功率多布点， 因此涵盖的范围大。第二，单频网可以节省频率资源，因为整个系统 只需要一个频率。第三，使用者在覆盖范围内移动，接收中的接收机 不需要更换频率。因此大部分的系统都使用单频网的系统，以完整的 使用所拥有的频带。使用单频网的正交频分多路复用系统包括地面数 字电视广播(Digital Video Broadcasting-Terrestrial，DVB-T)、手持式数字 电视广播(Digital Video Broadcasting-Handheld，DVB-H)、数字音讯广播 (Digital Audio Broadcasting，DAB)、地面数字多媒体电视广播(Terrestrial Digital Multimedia Television Broadcasting，DMB-T)以及多媒体单项服 务(Multimedia Forward Link Only)等。

正交频分多路复用系统除了拥有可以对抗多重路径信道效应的特 性，通常其系统中具备有信道编码(Channel Coding)以及讯号交织 (Interleaving)的功能，可以改善传输过程中通道效应所造成的连续错 误，在接收讯号时利用信道译码技术以正确的位做为依据更正错误的 位。但是为了更有效地达到更正错误位的效果，除了要拥有信道编码 和时域讯号交织(Time Interleaving)的功能外，信道频率响应必须要有多 样性，使接收机接收到的讯号经过信道频率响应较差的部份而产生错 误的讯号时，可以用信道频率响应较好的部分产生正确的讯号来更正 错误的讯号。

为了确保此多样性的存在，通常正交频分多路复用系统的发射机 会利用分集发射(Diversity Transmitting)技术或是接收机会利用分集接 收(Diversity Receiving)技术来实现。利用分集技术产生的分集增益 (Diversity Gain)可增加接收机的接收效能。

单频网在使用和系统建置时，虽然所涵盖的范围较大，但是在单 频网两发射机讯号涵盖范围的区域边界上，接收机会同时接收两个区 域的相同发射讯号。而在这延迟延展极小的通道环境下，同调频宽属 于宽带同调频宽(Wideband Coherent Bandwidth)，其信道频率响应变化 非常缓慢而形成平坦衰减通道效应(Flat Fading Channel Response)。此 时，单频网中两个相邻发射机讯号涵盖范围的区域边界的信道频率响 应如果产生相位不同的情形，会造成整体信道频率响应的破坏性干涉 而形成能量较低的信道频率响应。此外，如果因为遮蔽(Shadow)效应 而造成衰减性的同调时间过大，非但无法发挥正交频分多路复用传输 技术对抗多重路径信道效应的优点，而且即使拥有信道编码与时域讯 号交织的功能，亦无法在能量较低的信道频率响应与衰减性的同调时 间过大的情况下，以较好的信道频率响应所产生的正确讯号来更正较 差的信道频率响应所产生的错误讯号。因此在不影响原始单频网的系 统效能并且不改变原接收机设计的要求下，如何于发射机中做适当的 分集技术讯号处理，形成了发射机的关键设计。