[发明专利]一种中国数字电视地面广播中帧头序号的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用中国数字电视地面广播信号进行定位的方法，同样涉及一种中国数字电视地面广播信号的帧同步方法。

背景技术

GPS(Global Positioning System，全球定位系统)可以提供全球覆盖的高精度定位，在众多领域受到应用，但是其在室内及城市楼宇间等环境中不能定位的缺点日益明显。GPS的这种不足是由于GPS信号接收功率低，以垂直的方式到达地面和抗干扰能力差导致的。为此在室内等环境下采用地面信号替代GPS卫星信号被认为是一种可行方案。

我国于2006年颁布了《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》国家标准，现在中国地面数字电视广播系统已经在很多城市完成了建设，即将形成一个覆盖全国的网络。地面数字电视信号具有较高的功率，工作在较低的频段，而且由于其是水平信号，故进入室内的能力比较强，不会受到卫星多普勒效应和电离层传播延迟的影响。这就使得地面数字电视信号成为用于定位的理想选择。

利用电视信号定位主要采用计算接收机到电视塔伪距的方法。由于电视信号的发射是严格与标准时间同步的，只需要测得某个确定信号帧的到达时间，通过计算就可以得到发射机与电视塔之间的伪距，从而达到辅助GPS伪距定位的目的。

在数字电视信号的接收端，首先要完成信号的帧同步，即找到信号帧帧头的位置。同步是接收端所有信号处理的开始。本发明方法亦可用于中国数字电视地面广播信号同步中的帧同步。

发明内容

本发明的目的在于设计和研究更适合中国数字电视地面广播信号的帧头检测方法。

本发明的技术方案是：中国数字电视地面广播信号的帧头序号检测方法。其主要特征包括以下两个步骤：

(一)帧头粗同步

首先需要从收到的中国数字电视地面广播的信号帧中确定帧头的位置。设一个信号帧的长度为L个符号，其中帧头长度为M个符号。在接收到的信号中任意选取一个起始点，从该位置开始缓存M个接收到的符号，利用它与一个超帧的时间后开始的M个符号做相关，记录相关的值，随后起始点向后移动一个符号位，如此循环进行滑动相关，一共选择L个连续的起始位置，如公式(1)所示。L个相关值中最大的一个对应的起始位置就是一个帧头(帧头序号未知)开始的位置。

x(n)=arg maxm=1..L|Σi=0M-1r*(n+m+i)×r(n+m+i+KL)|]]>公式(1)

其中r(n)是对应时间的符号信息，K是一个超帧中信号帧的个数。为了避免信号接收中某一个信号帧的接收效果不好，可以采用更多的起始位置，从中选择一个效果最好的帧头位置。

(二)确定帧头序号

将前一步骤中选择出的帧头，与其后每隔L个符号开始的下一个帧头做相关，一个超帧中共有K个帧头，故该帧头与后面共计K-1个帧头进行相关，如公式(2)所示。再根据相关的最大值所在的帧头与该帧头的距离，就可以利用超帧中信号帧帧头的对称关系(在具体实施方法中有详细叙述)确定该帧的序号。