精符號同步方法及其裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術的范例提供了一種用于第二代數字電視地面廣播系統的精符號同步方法與裝置。精符號同步方法自多個徑中找出具有最小均方差的徑來當作第一徑，而且其均方差的公式可以利用簡化后的均方差公式來計算。因此，此精符號同步方法的同步時間短，且能夠正確地找出第一徑，以將快速傅立葉轉換窗口的起始位置鎖在正確的第一徑的符元信號的起始位置。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是有關于一種符號同步(Symbol Timing Synchronization)方法與裝置，且特別是有關于一種用于第二代數字電視地面廣播系統(Digital Video Broadcasting-Second Generation Terrestrial, DVB-T2)的精符號同步(Fine Symbol TimingSynchronization)方法與裝置。
技術介紹
正交頻分復用(OrthogonalFrequency-Division Multiplexing, 0FDM)系統應用了多載波調變(Mult1-Carrier Modulation)技術，并且將信道分成多個正交子信道。因此，OFDM系統可以將高速數據流轉換成并行的低速子數據流，并將這些并行的低速子數據調變以在每個子信道上進行傳輸。其中，上述這些正交信號可以在接收端利用相關的調變技術來分開，因此子信道之間的相互干擾(Inter-Channel-1nterference, ICI)可以有效被減少。另外，因為每個子信道上的信號頻寬小于整個傳輸信道的頻寬，所以能夠減少或消除符號間干擾(Inter-Symbol-1nterference, ISI)。OFDM系統的優點是能夠有效對抗多徑時間延遲擴展(Mult1-Path Time-DelaySpread)、且頻譜利用率高，但它也存在對同步誤差敏感的缺點。同步誤差主要包括載波頻率偏差(Offset)、取樣時脈(Sampling Clock)偏差以及符號同步偏差，其中，符號同步偏差可能會造成符號間干擾(ISI)和子信道間干擾(ICI)，并給解調系統帶來嚴重的影響。OFDM技術在數字廣播(Digital Broadcasting)系統中被廣泛應用，以數字電視地面廣播(Digital Video Broadcasting-Terrestrial,DVB-T)系統為例，請參閱附圖說明圖1 所繪示的DVB-T系統100的系統方塊圖。此DVB-T系統100包括發射器(Transmitter) 101與接收器(Receiver) 102。發射器101接收符元信號后，會對符元信號進行處理，并將處理后的符元信號通過無線信道17傳送至接收器102。接著，接收器102自無線信道17接收符元信號并對接收到的符元信號進行處理，以解出發射器101所傳送的符元信號。發射器101包括導頻(Pilot)與傳輸參數信息(Transmission ParameterSignaling,TPS)插入器11、保護區間(Guard Interval,GI)插入器12、快速傅立葉反轉換器(Inversed Fast Fourier Transform, IFFT) 13、循環字首(Cyclic Prefix, CP)插入器14、數字模擬轉換器15與發射器前端電路(Frontt-End Circuit) 16。接收器102包括接收器前端電路18、模擬數字轉換器19、降頻及抗混迭(Down-Conversion and Ant1-Aliasing)濾波電路20、插值(Interpolation)器21、頻率與相位偏差校正器22、粗符號同步(CoarseSymbol Timing Synchronization)裝置23、循環字首移除器24、快速傅立葉轉換器(FastFourier Transform, FFT) 25、傳輸參數信息掘取電路 26、信道估計(Channel Estimation)與等化(Equalization)電路27、精符號同步裝置28、載波同步裝置29與取樣同步裝置30。首先,發射器101接收頻域(Frequency Domain)上的符元信號。然后，導頻與傳輸參數信息插入器11會將多個離散導頻(Scatter Pilot)和TPS插入至其接收到的符元信號。接著，保護區間插入器12會將GI加入到其接收到的輸入信號(將其接收到信號的頻帶的兩端補零)。之后，快速傅立葉反轉換器13會對其接收到的輸入信號(頻域信號)進行快速傅立葉反轉換以產生輸出信號(時域信號)。接著，循環字首插入器14會把CP加到其接收到的輸入信號。之后，數字模擬轉換器15將其接收的數字信號轉換為模擬的輸出信號。然后，發射器前端電路16將其接收到的輸入信號(基頻模擬信號)進行處理以產生輸出信號(射頻模擬信號)，并通過無線信道17將此輸出信號傳送至接收器102。接收器前端電路18自無線信道17上接收發射器101所發射的輸出信號，并對此接收到的信號進行處理。接著，此接收到的信號會被送至模擬數字轉換器19進行模擬數字的轉換。然后，降頻及抗混迭濾波電路20對其接收到的輸入信號(數字信號)進行降頻、抗混迭與濾波的動作。插值器21接收取樣同步裝置30所產生的同步取樣信號，并根據此同步取樣信號對降頻及抗混迭濾波電路20的輸出信號進行插值的動作。頻率與相位偏差校正電路22根據載波同步裝置29所產生的同步載波信號對插值器的輸出信號進行頻率與相位偏差的校正。然后，粗符號同步裝置23會對頻率與相位偏差校正器22的輸出信號進行粗符號同步，并藉此調整頻率與相位偏差校正器22的輸出信號的時間延遲偏差，使得頻率與相位偏差校正器22的輸出信號約略地落于正確的FFT窗口。循環字首移除器24根據精符號同步裝置的輸出信號調整粗符號同步裝置23的輸出信號的時間延遲，并正確地移除粗符號同步裝置23的輸出信號的循環字首。然后，快速傅立葉轉換器25會將循環字首移除器23的輸出信號(時域信號)進行快速傅立葉轉換，以產生頻域上的輸出信號。精符號同步裝置28會對快速傅立葉轉換器25的輸出信號進行精符號同步，以藉此得到其接收信號的精確的時間延遲，因此精符號同步裝置28能讓循換字首移除器23在去除循環字首時可以選擇正確的FFT窗口的起始位置。載波同步裝置29會對快速傅立葉轉換器25的輸出信號進行載波同步，以藉此得到一個正確的同步載波信號。取樣同步裝置30會對快速傅立葉轉換器25的輸出信號進行取樣同步，以藉此得到一個正確的同步取樣信號。之后，傳輸參數信息擷取電路26會擷取快速傅立葉轉換器25的輸出信號中的傳輸參數信息。最后，信道估計與等化電路27會對其輸入信號進行信道估計與等化的動作，并將等化后的輸入信號輸出至與接收器102連接的后端電路。為了有效地解決復雜多徑效應，OFDM系統加入了循環字首來減少多徑效應的干擾。換言之，就是OFDM系統把符元信號后面的數據復制一份到其前端當作循環字首(Cyclic Prefix, CP)，以減少發射器的輸出信號在無線信道因多徑抵達所造成的干擾。符號同步一般分為精符號同步與粗符號同步兩個階段。精符號同步在FFT后執行，用以檢測剩余的符元信號的同步偏差，以將FFT窗口的起始位置準確地鎖在第一徑的符元信號的起始位置。粗符號同步則在FFT前執行，利用循環字首的相關性判斷符元信號的起始位置。當信號雜訊比(Signal to Noise Ratio, SNR)較低時，粗符號同步的精確度也較低。請參照圖2A與2B，圖2A與2B顯示在多徑信道下的FFT窗口 211、311的起始位置。在圖2A與2B中，FFT窗口 211、311的起始位置產生了非同步的情形，而符號同步技術則本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種精符號同步的方法，適用于第二代數字電視地面廣播系統的雙天線發送單天線接收模式，包括：接收多個時域符元信號；對該些時域符元信號進行快速傅立葉轉換以產生多個頻域符元信號；提取該些頻域符元信號的多個離散導頻，并根據該些離散導頻，在每一子載波上的一第一導頻位置計算一第一信道與一第二信道的兩信道頻率響應和，在該每一子載波上的一第二導頻位置計算該第一信道與該第二信道的兩信道頻率響應差；儲存該些頻域符元信號為一第一頻域符元信號；分別對該兩信道頻率響應和及該兩信道頻率響應差進行補0的動作，并將補0后的結果作快速傅立葉反轉換，以分別得到兩信道沖擊響應和及兩信道沖擊響應差；設定一第一門檻值，并根據該兩信道沖擊響應和與該第一門檻值找出該兩信道沖擊響應和中的多個徑；設定一第二門檻值，并根據該兩信道沖擊響應差與該第二門檻值找出該兩信道沖擊響應差中的多個徑；以及分別計算該兩信道沖擊響應和中及該兩信道沖擊響應差中每一個徑當作一第一徑時的均方差，并將該些徑中具有最小均方差的徑設為該第一徑。

【技術特征摘要】
1.一種精符號同步的方法，適用于第二代數字電視地面廣播系統的雙天線發送單天線接收模式，包括: 接收多個時域符元信號； 對該些時域符元信號進行快速傅立葉轉換以產生多個頻域符元信號； 提取該些頻域符元信號的多個離散導頻，并根據該些離散導頻，在每一子載波上的一第一導頻位置計算一第一信道與一第二信道的兩信道頻率響應和，在該每一子載波上的一第二導頻位置計算該第一信道與該第二信道的兩信道頻率響應差； 儲存該些頻域符元信號為一第一頻域符元信號； 分別對該兩信道頻率響應和及該兩信道頻率響應差進行補O的動作，并將補O后的結果作快速傅立葉反轉換，以分別得到兩信道沖擊響應和及兩信道沖擊響應差；· 設定一第一門檻值，并根據該兩信道沖擊響應和與該第一門檻值找出該兩信道沖擊響應和中的多個徑； 設定一第二門檻值，并根據該兩信道沖擊響應差與該第二門檻值找出該兩信道沖擊響應差中的多個徑；以及 分別計算該兩信道沖擊響應和中及該兩信道沖擊響應差中每一個徑當作一第一徑時的均方差，并將該些徑中具有最小均方差的徑設為該第一徑。2.如權利要求1所述的精符號同步的方法，其特征在于，更包括: 該兩信道沖擊響應和中的徑的數目為A,該兩信道沖擊響應差中的徑的數目為B時， 當A等于B，計算該兩信道沖擊響應和中每一個徑當作一第一徑時的均方差，且計算該兩信道沖擊響應差中每一個徑當作該第一徑時的均方差，并將該些徑中具有最小均方差的徑設為該第一徑； 當A大于B，僅需計算該兩信道沖擊響應和中每一個徑當作該第一徑時的均方差，并將該些徑中具有最小均方差的徑設為該第一徑；以及 當A小于B，僅需計算該兩信道沖擊響應差中每一個徑當作該第一徑時的均方差，并將該些徑中具有最小均方差的徑設為該第一徑。3.如權利要求1所述的精符號同步的方法，其特征在于，該兩信道沖擊響應和的響應值大于該第一門檻值的位置，即為該兩信道沖擊響應和中該些徑的位置。4.如權利要求1所述的精符號同步的方法，其特征在于，該兩信道沖擊響應差的響應值大于該第二門檻值的位置，即為該兩信道沖擊響應差中該些徑的位置。5.如權利要求1所述的精符號同步的方法，其特征在于，計算該兩信道沖擊響應和中及該兩信道沖擊響應差中每一個徑當作該第一徑時的均方差，并將該些徑中具有最小均方差的徑設為該第一徑的步驟，包括: 計算該兩信道沖擊響應和中左起第i條徑到原點的一第一距離； 根據該第一距離與該兩信道頻率響應和，計算出一第一特定兩信道頻率響應和； 根據該第一距離與該兩信道頻率響應差，計算出一第一特定兩信道頻率響應差； 將該第一特定兩信道頻率響應和與該第一特定兩信道頻率響應差通過一低通濾波器，并利用二元一次方程式，解得對應于該兩信道沖擊響應和中左起第i條徑當作該第一徑的第一信道頻率響應及第二信道頻率響應； 用所儲存的該第一頻域符元信號來計算其與對應于該兩信道沖擊響應和中左起第i條徑...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐玉婷，
申請(專利權)人：揚智電子科技上海有限公司，
類型：發明
國別省市：