[发明专利]一种旋转信号接收器

说明书

背景 

1、应用领域：本发明应用于通信相关接收器 

2、相关技术描述： 

欧洲标准DVB-T(地面数字电视广播)标准的原理是通过COFDM(编码的正交频分复用)方法对数字电视传输信号以块或帧的方式进行分组传输的。 

电视接收器接收到的是抽样信号，该方法通过采样器将信号叠加到基带信号上。通过对有效信号的采集并利用傅立叶变换器对信号进行傅立叶变换(FFT)，同时采用频率复用的方法增强有效信号。 

提高DTT信号在复杂环境下传输的稳定性是非常必要的。信号在传输的过程中通常会遇到类似高楼之类的物体的影响。受到这些因素的影响，数字电视接收器可能会因为信号在遇到到某些物体之后发生反射效应之后，两次或更多次的以直接或间接的方式接收到相同的信息。 

众所周知，接收器中的一些脚本会引起信号的码间干扰。为了削弱码间干扰，DVB-T CODEFM信号的循环前缀保护间隔中引入了一个附加码，需要特别说明的是，附加码在信号中是循环出现的。 

一旦接收信号转换为基带信号并且产生了较强的回声，采样信号中一个窗口长度的保护间隔的回声，除了会增强信号的强度之外，信号时间域的相关性还导致了保护间隔回波的增强。当长回波出现时，这些相关性可以被用来定位窗口。当然这种技术对于短回波是无效的。如果短回波落后于一个长回波，窗口的定位取决于第一个长回波(或者相对主信号没有大的预回波)，本发明将提供一个很好的解决方案。另一方面，当预回波出现短回波时，将会引起码间干扰。解决这个问题的一种方法是窗口延时，利用相关性及时的计算出窗口的位置，有助于避免码间干扰的出现。然而，这种方法在频域旋转信号中是不适用的，大的频域旋转将会影响信道估计器的性能。 

而且，保护间隔前缀必须在信号的预处理时去除。前缀的初始化位置能够被找到，而且最好在随后的采样中允许被更正，并且这种更正在频域旋转信号中必须是有效的。 

图例说明 

图1：接收器单元模块图 

图2：旋转信号变换图 

发明内容

在频域之中，无论是对前缀还是后缀，很多可能的原因导致我们需要对接收信号进行旋转。然而这种旋转对信道估计器是不利的。 

第一方面，本发明提供了一种包含解旋转单元的信号接收器。该解旋转单元在信号应用之前引入了一个信道估计器能够客观、准确的解码旋转信号。 

第二方面，本发明提供了一种客观、准确的解除信号旋转的信号处理方法。 

信号旋转能够提供信号补偿，从而提高信道预估器性能，最终提高信号接收效率。 

图1描述了本发明的各个功能模块组成及其工作路径，图1只是本发明的一种参考实现方案，而不是发明的全部解决方案。典型的，在通常的数字电视地面接收器中，比方说使用COFDM调制的采用DVB-T标准的信号，接收器包含天线以及调谐器用于接收信号并对所接收的信号下变频为中间频率。 

如图1所示，接收器前端包含一个混频模块10和一个重采样模块12，用于将信号下变频为基带信号并进行重采样，从而获得信号的同相正交分量。采样器从可控的意义上说，采样器对信号的采样位置是可调整的。 

重采样器12的输出信号提供给设备14，设备14移除信号中的循环组件，为了保证循环组件移除的准确性，重采样器12的采样位置必须是可控的。重采样调整器16的作用是实现调相的可控性。这种对相位的调整实际上是对信号进行相平面旋转。 

追踪重采样位移偏移的算法一般不会对任何特定的符号有太大的修正，这样做是有利的。基带信号I和Q数据信号是用于快速傅立叶处理器18(FFT).。但是，为了避免预回波导致的码间干扰，即，衰减版本的主信号在主信号之前到达接收器，这种会对主信号光谱产生影响的信号将被FFT处理器及时屏蔽。在经过FFT处理器18的处理之后，信号输出给解旋转模块20. 

解旋转器20的工作原理如图2所示。图2描述了I和Q采样过程中的特殊值。忽略重采样位置校正算法和FFT变换的影响采样值如图2标记的PI数据。 

经过重采样位置校正算法处理后的信号标记为SP1，FFT处理后的数据标记为SP2，经过二者处理后的数据标记为P2(如图2所示)。 

每个样品在窗口中的位置变化在整个频谱的相位斜坡从0到360度之间，如果FFT系数是N(以2048次采样为例)，n是它的bin便宜，旋转系数为SP，SP＝SP1+SP2，产生一个0弧度的旋转，其中： 

θ＝2πn(SP/N)