[发明专利]DMB-T系统中的PN相位恢复

说明书

背景技术

时域同步OFDM(TDS-OFDM)是中国地面广播的DMB-T规范的一种基本物理层方案，其中，如图2所示地使用复用帧结构。该帧结构对于DMB-T接收机中的时间同步很重要。

信号帧是复用帧结构的基本单元。如图3所示，信号帧包括两个时域信号部分，即帧头和帧体。帧头和帧体具有相同的基带符号数据率(7.56Msym/sec)。在信号帧头中，为了同步和信道估计而发送PN序列。同时，PN帧头还代替传统的循环前缀(CP)，充当后面的OFDM帧体的保护时间间隔。

长度为L_PN的PN报头包括三个部分：长度为N_PN个符号的PN序列的全周期、长度为L_pre的PN前同步码以及长度为L_post的PN后同步码。在规范中用不同的参数组合定义了三种类型的信号帧选项。

在类型2中，在每个帧中使用PN序列的相同段，这使得PN相位同步比在不同信号帧中发送不同PN序列的类型1和3更容易。

信号帧中所使用的PN序列在帧之间改变。对于采样频率和采样时间相位的同步而言，并且对于信道估计而言，必须知道每个帧中所使用的PN序列。此外，在整个接收过程中必须保持PN序列相位同步。如在此所述的，PN相位恢复(PPR)的目的是在给定采样自多个信号帧头中的接收数据的情况下，识别第f个信号帧的索引f。

在AWGN信道中，如果在当前信号帧中，在时间t₁处存在相关信号的峰值，并且在下一个信号帧中，可在时间t₂处发现相关结果的另一峰值，则这两个峰值之间的距离是帧索引的函数，从而能够确定信号帧的索引。

然而，接收机可以不必总是工作在AWGN信道中。无线电信道可能经历严重的衰落以及强干扰。在TDS-OFDM中，尤其是在多径信道的长度较长时，不利的是，OFDM帧体部分可能与帧头部分发生干扰。由于可能的强噪声和干扰，并不总是容易正确地确定相关峰值。由于PN相位在帧之间改变，所以传统的在多个连续信号帧内平均或累加相关结果以抑制噪声和干扰变得不可能。

采样频率误差使得两个峰值之间的时间差的测量更加困难。如果采用低成本晶体，则可能存在较大的采样频率误差。在数字处理接收机中，将使用接收信号的采样来进行上述相关。大的采样频率误差将增大PN相位恢复的难度，因为在根据基于采样数据的分析来确定帧头中，大的采样频率误差将引起不确定性。

为了尽早地获得关于信号帧索引的正确信息，需要尽快捕获PN相位。然而，在接收机开始工作的阶段，接收机几乎不了解无线电信道。因此，快速且鲁棒地捕获PN相位，尤其是在恶劣的无线环境中，是一种挑战。

发明内容

描述了PN相位恢复(PPR)方法和设备，用于在诸如DMB-T之类的系统中获取PN序列相位同步，其中鲁棒地估计连续信号帧中基本PN序列的位置的时间偏移量。通过计算复杂度较低的投票机制，基于在连续信号帧中测量的多个时间偏移量，来进行对信号帧索引的精确判定。按照这种方式，DMB-T接收机可以更加鲁棒，并且即使是在信噪比极低的环境中或者在存在大的采样频率误差的情况下，也可以快速地在PN序列相位上与发射机同步。

在参考附图，阅读并理解下面的示范性实施例的详细说明的情况下，可理解其它特征和优点，下面给出对附图的简要说明

附图说明

图1是其中可以使用本发明的DMB-T接收机的图。

图2示出了DMB-T的复用帧结构的图。

图3示出了信号帧的结构的图。

图4示出了超帧中的信号帧的PN相位偏移量的图。

图5是时间偏移量估计器的方框图。

图6示出了用于获得关于信号帧索引的信息的星座图。

图7是PN相位恢复模块的方框图。

具体实施方式

下面对本发明进行更详细的描述。本领域的技术人员将认识到，下面的详细说明仅仅是示意性的，而绝不意味着限制。本发明的其它实施例对于受益于本公开的本领域技术人员而言是显而易见的。现在详细地参考附图中所示的本发明实施例。在全部附图和下面的详细说明中，使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。