精符号同步方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术的范例提供了一种用于第二代数字电视地面广播系统的精符号同步方法与装置。精符号同步方法自多个径中找出具有最小均方差的径来当作第一径，而且其均方差的公式可以利用简化后的均方差公式来计算。因此，此精符号同步方法的同步时间短，且能够正确地找出第一径，以将快速傅立叶转换窗口的起始位置锁在正确的第一径的符元信号的起始位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种符号同步(Symbol Timing Synchronization)方法与装置，且特别是有关于一种用于第二代数字电视地面广播系统(Digital Video Broadcasting-Second Generation Terrestrial, DVB-T2)的精符号同步(Fine Symbol TimingSynchronization)方法与装置。
技术介绍
正交频分复用(OrthogonalFrequency-Division Multiplexing, 0FDM)系统应用了多载波调变(Mult1-Carrier Modulation)技术，并且将信道分成多个正交子信道。因此，OFDM系统可以将高速数据流转换成并行的低速子数据流，并将这些并行的低速子数据调变以在每个子信道上进行传输。其中，上述这些正交信号可以在接收端利用相关的调变技术来分开，因此子信道之间的相互干扰(Inter-Channel-1nterference, ICI)可以有效被减少。另外，因为每个子信道上的信号频宽小于整个传输信道的频宽，所以能够减少或消除符号间干扰(Inter-Symbol-1nterference, ISI)。OFDM系统的优点是能够有效对抗多径时间延迟扩展(Mult1-Path Time-DelaySpread)、且频谱利用率高，但它也存在对同步误差敏感的缺点。同步误差主要包括载波频率偏差(Offset)、取样时脉(Sampling Clock)偏差以及符号同步偏差，其中，符号同步偏差可能会造成符号间干扰(ISI)和子信道间干扰(ICI)，并给解调系统带来严重的影响。OFDM技术在数字广播(Digital Broadcasting)系统中被广泛应用，以数字电视地面广播(Digital Video Broadcasting-Terrestrial,DVB-T)系统为例，请参阅附图说明图1 所绘示的DVB-T系统100的系统方块图。此DVB-T系统100包括发射器(Transmitter) 101与接收器(Receiver) 102。发射器101接收符元信号后，会对符元信号进行处理，并将处理后的符元信号通过无线信道17传送至接收器102。接着，接收器102自无线信道17接收符元信号并对接收到的符元信号进行处理，以解出发射器101所传送的符元信号。发射器101包括导频(Pilot)与传输参数信息(Transmission ParameterSignaling,TPS)插入器11、保护区间(Guard Interval,GI)插入器12、快速傅立叶反转换器(Inversed Fast Fourier Transform, IFFT) 13、循环字首(Cyclic Prefix, CP)插入器14、数字模拟转换器15与发射器前端电路(Frontt-End Circuit) 16。接收器102包括接收器前端电路18、模拟数字转换器19、降频及抗混迭(Down-Conversion and Ant1-Aliasing)滤波电路20、插值(Interpolation)器21、频率与相位偏差校正器22、粗符号同步(CoarseSymbol Timing Synchronization)装置23、循环字首移除器24、快速傅立叶转换器(FastFourier Transform, FFT) 25、传输参数信息掘取电路 26、信道估计(Channel Estimation)与等化(Equalization)电路27、精符号同步装置28、载波同步装置29与取样同步装置30。首先,发射器101接收频域(Frequency Domain)上的符元信号。然后，导频与传输参数信息插入器11会将多个离散导频(Scatter Pilot)和TPS插入至其接收到的符元信号。接着，保护区间插入器12会将GI加入到其接收到的输入信号(将其接收到信号的频带的两端补零)。之后，快速傅立叶反转换器13会对其接收到的输入信号(频域信号)进行快速傅立叶反转换以产生输出信号(时域信号)。接着，循环字首插入器14会把CP加到其接收到的输入信号。之后，数字模拟转换器15将其接收的数字信号转换为模拟的输出信号。然后，发射器前端电路16将其接收到的输入信号(基频模拟信号)进行处理以产生输出信号(射频模拟信号)，并通过无线信道17将此输出信号传送至接收器102。接收器前端电路18自无线信道17上接收发射器101所发射的输出信号，并对此接收到的信号进行处理。接着，此接收到的信号会被送至模拟数字转换器19进行模拟数字的转换。然后，降频及抗混迭滤波电路20对其接收到的输入信号(数字信号)进行降频、抗混迭与滤波的动作。插值器21接收取样同步装置30所产生的同步取样信号，并根据此同步取样信号对降频及抗混迭滤波电路20的输出信号进行插值的动作。频率与相位偏差校正电路22根据载波同步装置29所产生的同步载波信号对插值器的输出信号进行频率与相位偏差的校正。然后，粗符号同步装置23会对频率与相位偏差校正器22的输出信号进行粗符号同步，并藉此调整频率与相位偏差校正器22的输出信号的时间延迟偏差，使得频率与相位偏差校正器22的输出信号约略地落于正确的FFT窗口。循环字首移除器24根据精符号同步装置的输出信号调整粗符号同步装置23的输出信号的时间延迟，并正确地移除粗符号同步装置23的输出信号的循环字首。然后，快速傅立叶转换器25会将循环字首移除器23的输出信号(时域信号)进行快速傅立叶转换，以产生频域上的输出信号。精符号同步装置28会对快速傅立叶转换器25的输出信号进行精符号同步，以藉此得到其接收信号的精确的时间延迟，因此精符号同步装置28能让循换字首移除器23在去除循环字首时可以选择正确的FFT窗口的起始位置。载波同步装置29会对快速傅立叶转换器25的输出信号进行载波同步，以藉此得到一个正确的同步载波信号。取样同步装置30会对快速傅立叶转换器25的输出信号进行取样同步，以藉此得到一个正确的同步取样信号。之后，传输参数信息撷取电路26会撷取快速傅立叶转换器25的输出信号中的传输参数信息。最后，信道估计与等化电路27会对其输入信号进行信道估计与等化的动作，并将等化后的输入信号输出至与接收器102连接的后端电路。为了有效地解决复杂多径效应，OFDM系统加入了循环字首来减少多径效应的干扰。换言之，就是OFDM系统把符元信号后面的数据复制一份到其前端当作循环字首(Cyclic Prefix, CP)，以减少发射器的输出信号在无线信道因多径抵达所造成的干扰。符号同步一般分为精符号同步与粗符号同步两个阶段。精符号同步在FFT后执行，用以检测剩余的符元信号的同步偏差，以将FFT窗口的起始位置准确地锁在第一径的符元信号的起始位置。粗符号同步则在FFT前执行，利用循环字首的相关性判断符元信号的起始位置。当信号杂讯比(Signal to Noise Ratio, SNR)较低时，粗符号同步的精确度也较低。请参照图2A与2B，图2A与2B显示在多径信道下的FFT窗口 211、311的起始位置。在图2A与2B中，FFT窗口 211、311的起始位置产生了非同步的情形，而符号同步技术则本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精符号同步的方法，适用于第二代数字电视地面广播系统的双天线发送单天线接收模式，包括：接收多个时域符元信号；对该些时域符元信号进行快速傅立叶转换以产生多个频域符元信号；提取该些频域符元信号的多个离散导频，并根据该些离散导频，在每一子载波上的一第一导频位置计算一第一信道与一第二信道的两信道频率响应和，在该每一子载波上的一第二导频位置计算该第一信道与该第二信道的两信道频率响应差；储存该些频域符元信号为一第一频域符元信号；分别对该两信道频率响应和及该两信道频率响应差进行补0的动作，并将补0后的结果作快速傅立叶反转换，以分别得到两信道冲击响应和及两信道冲击响应差；设定一第一门槛值，并根据该两信道冲击响应和与该第一门槛值找出该两信道冲击响应和中的多个径；设定一第二门槛值，并根据该两信道冲击响应差与该第二门槛值找出该两信道冲击响应差中的多个径；以及分别计算该两信道冲击响应和中及该两信道冲击响应差中每一个径当作一第一径时的均方差，并将该些径中具有最小均方差的径设为该第一径。

【技术特征摘要】
1.一种精符号同步的方法，适用于第二代数字电视地面广播系统的双天线发送单天线接收模式，包括: 接收多个时域符元信号； 对该些时域符元信号进行快速傅立叶转换以产生多个频域符元信号； 提取该些频域符元信号的多个离散导频，并根据该些离散导频，在每一子载波上的一第一导频位置计算一第一信道与一第二信道的两信道频率响应和，在该每一子载波上的一第二导频位置计算该第一信道与该第二信道的两信道频率响应差； 储存该些频域符元信号为一第一频域符元信号； 分别对该两信道频率响应和及该两信道频率响应差进行补O的动作，并将补O后的结果作快速傅立叶反转换，以分别得到两信道冲击响应和及两信道冲击响应差；· 设定一第一门槛值，并根据该两信道冲击响应和与该第一门槛值找出该两信道冲击响应和中的多个径； 设定一第二门槛值，并根据该两信道冲击响应差与该第二门槛值找出该两信道冲击响应差中的多个径；以及 分别计算该两信道冲击响应和中及该两信道冲击响应差中每一个径当作一第一径时的均方差，并将该些径中具有最小均方差的径设为该第一径。2.如权利要求1所述的精符号同步的方法，其特征在于，更包括: 该两信道冲击响应和中的径的数目为A,该两信道冲击响应差中的径的数目为B时， 当A等于B，计算该两信道冲击响应和中每一个径当作一第一径时的均方差，且计算该两信道冲击响应差中每一个径当作该第一径时的均方差，并将该些径中具有最小均方差的径设为该第一径； 当A大于B，仅需计算该两信道冲击响应和中每一个径当作该第一径时的均方差，并将该些径中具有最小均方差的径设为该第一径；以及 当A小于B，仅需计算该两信道冲击响应差中每一个径当作该第一径时的均方差，并将该些径中具有最小均方差的径设为该第一径。3.如权利要求1所述的精符号同步的方法，其特征在于，该两信道冲击响应和的响应值大于该第一门槛值的位置，即为该两信道冲击响应和中该些径的位置。4.如权利要求1所述的精符号同步的方法，其特征在于，该两信道冲击响应差的响应值大于该第二门槛值的位置，即为该两信道冲击响应差中该些径的位置。5.如权利要求1所述的精符号同步的方法，其特征在于，计算该两信道冲击响应和中及该两信道冲击响应差中每一个径当作该第一径时的均方差，并将该些径中具有最小均方差的径设为该第一径的步骤，包括: 计算该两信道冲击响应和中左起第i条径到原点的一第一距离； 根据该第一距离与该两信道频率响应和，计算出一第一特定两信道频率响应和； 根据该第一距离与该两信道频率响应差，计算出一第一特定两信道频率响应差； 将该第一特定两信道频率响应和与该第一特定两信道频率响应差通过一低通滤波器，并利用二元一次方程式，解得对应于该两信道冲击响应和中左起第i条径当作该第一径的第一信道频率响应及第二信道频率响应； 用所储存的该第一频域符元信号来计算其与对应于该两信道冲击响应和中左起第i条径...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉婷，
申请(专利权)人：扬智电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：