專利名稱：零碼元位置檢測方法,零碼元位置檢測設備和接收機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及用于例如從諸如DAB(數(shù)字音頻廣播)信號的信號中檢測零碼元的零碼元位置檢測方法與零碼元位置檢測設備并涉及用于接收包括零碼元的這樣的信號的接收機。
歐洲已開始提供稱為DAB的歐洲標準(Eureka 147)的數(shù)字音頻廣播業(yè)務。DAB發(fā)送通過多路復用多個廣播節(jié)目的音頻數(shù)據(jù)、不同的控制信息與附加信息形成的廣播信號(或總體信號)。在這種情況下，音頻數(shù)據(jù)利用國際標準MPEG音頻方案高效地進行編碼(數(shù)據(jù)壓縮)，以便例如利用糾錯卷積編碼進行傳輸線路編碼。
編碼的音頻數(shù)據(jù)與信息的比特流在發(fā)送之前利用OFDM(正交頻分多路復用)進行交錯與調(diào)制。
此DAB廣播信號具有圖5所示的幀結(jié)構(gòu)。即，每幀包括同步信道、FIC(快速信息信道)和MSC(主業(yè)務信道)。
如圖5所示，具有二個同步碼元。零碼元(即，同步碼元之一)表示每幀的開始位置。在此零碼元中，利用多個載波插入TII(發(fā)射機識別信息)。然而，此零碼元沒有作為數(shù)據(jù)發(fā)射的信息。在此零碼元后面的同步碼元提供用于獲得接收機中的頻率偏移和時間偏移的同步信息。
在FIC(塊1-塊3)中具有三個碼元，用于發(fā)送不同的廣播相關的信息塊，如果將描述的模式1的DAB信號用作示例的話。例如，這些FIC塊傳送大量多路復用的廣播節(jié)目、諸如廣播站名(總體標號)與節(jié)目名(節(jié)目的標號)的標號以及表示廣播節(jié)目類型的信息。
MSC具有圖5所示的多個多路復用的廣播節(jié)目的數(shù)據(jù)字段(發(fā)送碼元)。即，在DAB信號上多路復用的多個音頻數(shù)據(jù)塊是MSC數(shù)據(jù)字段。每個MSC數(shù)據(jù)字段包括保護頻帶(或保護間隔)和有效碼元，如圖5所示。
使每個保護頻帶周期的信息等于每個有效碼元的周期的一部分，例如，在如圖5所示的每個有效碼元的末尾利用周期DK表示的一個周期的信息。與其他的調(diào)制方案相比，此保護頻帶顯著提高在諸如城市與山區(qū)的高無線電反射環(huán)境中類似汽車的移動車輛上DAB信號的接收質(zhì)量。即，只要第一與最后反射波之間的時間差沒有超過保護頻帶周期，就不會出現(xiàn)碼元間干擾并且不需要波形均衡。
DAB接收機使用上述的FIC包括的廣播節(jié)目識別的信息和有關多路復用的信息，以便從利用多個廣播節(jié)目多路復用的DAB信號中提取與再生用戶指定的廣播節(jié)目，允許用戶收聽高聲音質(zhì)量的音頻廣播。
為了接收上述DAB信號來調(diào)諧到所需的廣播節(jié)目，必須識別每個DAB信號幀的開頭，以便準確地提取同步碼元后面的信息。因此，在接收機中執(zhí)行零碼元檢測。
即，利用模擬信號處理來檢測零碼元位置。即，在接收和包絡檢測DAB信號時，包絡波形的電平在零碼元部分中變低。因此，通過將包絡波形與基準電壓進行比較，能生成零碼元檢測信號。圖6A表示接收的DAB信號的波形，其中低電平部分表示零碼元部分。
作為圖6A所示的DAB信號(接收的信號)與基準信號之間比較的結(jié)果，形成零碼元檢測信號，其中此信號在零碼元的周期期間變低而在其他部分中變高，如圖6B所示。
然而，如果基準信號設置不合適或如果在諸如衰落的不想要的現(xiàn)象出現(xiàn)的移動車輛上接收DAB信號，接收的信號受干擾，導致DAB信號的不良接收或使零碼元檢測信號出現(xiàn)在它不應出現(xiàn)的位置上。
例如，當諸如汽車的移動車輛正在高速行駛并在此移動車輛上接收DAB信號時，接收信號的包絡變寬和變窄，如圖7A所示。即，接收信號的包絡在其他部分中變得比零碼元周期窄。
如果出現(xiàn)這種情況，零碼元檢測信號變低，表示在除了它應出現(xiàn)的位置之外的其他位置上也檢測到零碼元，從而引起零碼元錯誤檢測，從而使迅速與正確的零碼元檢測失敗。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供零碼元位置檢測方法、基于此方法的零碼元位置檢測設備和用于接收包括零碼元的廣播信號的接收機，這些方法、設備與接收機在使用包括零碼元的廣播信號時在任何情況下都能進行迅速與正確的零碼元檢測。
在實施本發(fā)明并根據(jù)其一方面，提供用于接收信號并從接收的信號中檢測零碼元位置的一種零碼元位置檢測方法，在此信號中單元發(fā)送幀至少具有在此單元發(fā)送幀的開頭上的零碼元和在此零碼元之后的多個發(fā)送碼元，這多個發(fā)送碼元之中的每一個碼元具有保護頻帶與有效碼元，使包括在此保護頻帶周期中的信息與包括在此有效碼元的末尾中的信息相等，并使此零碼元的周期長度不同于這多個發(fā)送碼元之中每一個碼元的周期長度，此方法包括以下步驟計算此接收信號與通過將此接收信號延遲該有效碼元的周期長度而獲得的信號之間的相關值；和根據(jù)計算相關值超過預定電平的周期變化檢測零碼元位置。
根據(jù)此零碼元位置檢測方法，接收以時分方式利用零碼元與一個或多個發(fā)送碼元多路復用的信號。計算接收信號與通過將此接收信號延遲一個有效碼元周期而獲得的信號之間的相關值。由于零碼元周期的長度不同于發(fā)送碼元周期的長度，所以計算高于某一電平的相關值的周期甚至在單元發(fā)送部分(或幀)內(nèi)也變化，根據(jù)此變化檢測零碼元位置。
因此，根據(jù)計算高于某一電平的相關值的周期的變化檢測零碼元位置。這允許快速與準確地檢測零碼元位置而不受例如由于衰落引起的接收信號的接收電平的變化的影響，總是保證快速與準確的零碼元位置檢測。
在實施本發(fā)明并根據(jù)其另一方面，提供一種零碼元位置檢測方法，其中為接收信號與通過將此接收信號延遲一個有效碼元的周期長度而獲得的信號之間的相關值計算等于保護頻帶周期的一個周期移動平均值，并根據(jù)所計算的移動平均值達到峰值的周期的變化檢測零碼元位置。
根據(jù)此零碼元位置檢測方法，計算接收信號與通過將此接收信號延遲一個有效碼元周期而獲得的信號之間的相關值。由于零碼元周期的長度不同于發(fā)送碼元周期的長度，所以在單元發(fā)送部分內(nèi)相關值出現(xiàn)模式在時間或相關值電平上變化，根據(jù)此相關值出現(xiàn)模式檢測零碼元位置。
因此，根據(jù)相關值出現(xiàn)模式檢測零碼元位置。這允許快速與準確的零碼元位置的檢測而不受例如由于衰落引起的接收信號的接收電平的變化的影響，總是保證快速與準確的零碼元位置檢測。
在實施本發(fā)明并根據(jù)其又一方面，提供一種零碼元位置檢測方法，其中根據(jù)移動平均值達到峰值的時間間隔檢測零碼元位置。
根據(jù)此零碼元位置檢測方法，使保護頻帶周期的信息等于在此保護頻帶后面的有效碼元的末尾上的部分(末尾部分)信息，此部分(周期)具有與保護頻帶周期相同的長度。
因此，對于接收信號與通過將此接收信號延遲此有效碼元周期而獲得的信號之間的相關值，計算等于保護頻帶周期的一個周期的移動平均值。結(jié)果，相關值的移動平均值在每個發(fā)送碼元的末尾(即，在發(fā)送碼元之間的邊界)上達到峰值。
在發(fā)送碼元連續(xù)的周期中，移動平均值的峰值-峰值的周期精確地匹配發(fā)送碼元周期，但是在零碼元周期中，峰值電平變低。因此，峰值變化周期與峰值出現(xiàn)模式規(guī)則地改變，比較便于零碼元檢測。
因而，將相關值的移動平均值的峰值用作相關值并根據(jù)此峰值周期的變化或根據(jù)此峰值出現(xiàn)模式能迅速和精確地檢測接收信號中的零碼元位置。
在實施本發(fā)明并根據(jù)其又另一方面，提供用于接收信號并從此接收信號中檢測零碼元位置的一種零碼元位置檢測方法，在此信號中單元發(fā)送幀至少具有在此單元發(fā)送幀的開頭上的零碼元和在此零碼元之后的多個發(fā)送碼元，這多個發(fā)送碼元之中的每一個碼元具有保護頻帶與有效碼元，使包括在此保護頻帶周期中的信息與包括在此有效碼元的末尾中的信息相等，并使此零碼元的周期長度不同于這多個發(fā)送碼元之中每一個碼元的周期長度，此方法包括以下步驟計算此接收信號與通過將此接收信號延遲有效碼元的周期長度而獲得的信號之間的相關值；為此相關值計算等于此保護頻帶周期的一個周期移動平均值；和根據(jù)此移動平均值達到峰值的出現(xiàn)模式與此移動平均值達到峰值的時間間隔來檢測零碼元位置。
根據(jù)此零碼元位置檢測方法，使保護頻帶周期的信息等于在此保護頻帶之后的有效碼元的末尾上的部分(末尾部分)的信息，此部分(周期)具有與此保護頻帶周期相同的長度。
因此，對于接收信號與通過將此接收信號延遲一個有效碼元周期而獲得的信號之間的相關值，計算等于此保護頻帶周期的一個周期的移動平均值。結(jié)果，此相關值的移動平均值在每個發(fā)送碼元的末尾(即，在發(fā)送碼元之間的邊界)上達到峰值。
在發(fā)送碼元連續(xù)的周期中，移動平均值的峰值-峰值周期精確地匹配發(fā)送碼元周期，但是在零碼元周期中，峰值電平變低。因此，首先，根據(jù)移動平均峰值的出現(xiàn)模式檢測零碼元的接收。然后，獲得峰值-峰值時間間隔。確定此時間間隔是否包括零碼元周期，從而精確地檢測接收信號中的零碼元位置。
接收信號之間的相關值的移動平均峰值的使用允許零碼元位置的檢測而不受接收信號的接收電平的影響。并且，峰值-峰值時間間隔的使用允許零碼元位置的精確檢測而不包含錯誤檢測。
參考結(jié)合附圖所作的描述將明白本發(fā)明的這些與其他目的，其中

圖1是表示實現(xiàn)為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的接收機的方框圖；圖2是表示圖1所示的接收機的AFC的方框圖；圖3A與圖3B是表示在圖2所示的AFC中執(zhí)行的獲得相關值的移動平均值的方法的圖；圖4是描述零碼元檢測處理的流程圖；圖5是表示DAB信號的幀結(jié)構(gòu)的圖；圖6A與圖6B是表示用于從DAB信號中檢測零碼元位置的模擬處理的圖；和圖7A與圖7B是表示從DAB信號中零碼元位置檢測的模擬處理中的問題的圖。
將利用優(yōu)選實施例根據(jù)零碼元位置檢測方法、零碼元位置檢測設備和基于這些方法與設備的接收機結(jié)合附圖進一步描述本發(fā)明。將利用接收與調(diào)諧基于歐洲標準(Eareka147)的數(shù)字音頻廣播的示例進行優(yōu)選實施例的以下描述(此廣播在下面稱為DAB)。
DAB具有幾種模式。在下面將進行描述的實施例中，例如使用模式1的DAB信號。模式1用于單個頻率網(wǎng)絡。在此模式中，單元發(fā)送部分(或一幀)的長度Tf為96ms，碼元長度Ts為1ms，而保護頻帶長度Tg為246μs。
圖1是表示上述優(yōu)選實施例的DAB接收機的方框圖。如此圖所示，此實施的接收機包括天線1、前端部分(接收與諧調(diào)部分)2、A/D轉(zhuǎn)換器3、I/Q解調(diào)器4、自動頻率控制器(下面稱為AFC)5、快速傅立葉變換部分(下面稱為FFT)6、維特比(Viterbi)解碼器7、MPEG解碼器8、D/A轉(zhuǎn)換器9、輸出端10、基于DSP(數(shù)字信號處理器)的控制器11、D/A轉(zhuǎn)換器12和壓控晶體振蕩器(下面稱為VCXO)13。
在天線1上接收的DAB信號提供給前端部分2。前端部分2包括調(diào)諧器和中頻轉(zhuǎn)換器。根據(jù)控制器11控制的VCXO13所提供的振蕩頻率，前端部分2接收并調(diào)諧到DAB信號，將調(diào)諧的廣播信號轉(zhuǎn)換為中頻信號，并提供給A/D轉(zhuǎn)換器3。
A/D轉(zhuǎn)換器3將模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并將其提供給I/Q解調(diào)器4。從此數(shù)字中頻信號中，I/Q解調(diào)器4解調(diào)基帶信號的I分量與Q分量的信號并將這些信號提供給AFC5與FFT6。
應用根據(jù)本發(fā)明的零碼元位置檢測方法與設備的AFC5迅速與正確地檢測包括在接收與調(diào)諧的DAB信號中的零碼元的位置并將利用此處理獲得的數(shù)據(jù)提供給控制器11。下面將具體描述此處理。
FFT 6OFDM解調(diào)從I/Q解調(diào)器4中提供的I分量與Q分量信號。將解調(diào)的信號中的同步碼元(或TFPR碼元)提供給控制器11，將OFDM解調(diào)的FIC信息與MSC信息提供給維特比解碼器7。
控制器11根據(jù)利用AFC5的零碼元檢測處理獲得的數(shù)據(jù)和來自FFT6的同步碼元頻率分析的結(jié)果獲得接收與調(diào)諧的DAB信號的頻率偏移。所獲得的頻率偏移利用A/D轉(zhuǎn)換器12轉(zhuǎn)換為模擬信號，將此模擬信號提供給VCXO13。
因此，VCXO13的振蕩頻率進行調(diào)整以便校正前端部分2所接收與調(diào)諧的DAB信號的頻率偏移并提供給A/D轉(zhuǎn)換器3。此頻率偏移校正處理作為初始操作來執(zhí)行。在此接收機中，執(zhí)行此處理，以便接收DAB信號或改變調(diào)諧的DAB信號。
然后，其頻率偏移進行校正的DAB信號通過I/D解調(diào)器4與FFT5提供給維特比解碼器7。維特比解碼器7對所提供的DAB信號執(zhí)行維特比解碼處理來恢復原始的DAB信號。所恢復的DAB信號中的FIC部分的數(shù)據(jù)提供給控制器11。
根據(jù)此接收機的用戶所給定的選擇命令的選擇控制信號從控制器11提供給維特比解碼器7。從在DAB信號上多路復用的多個廣播節(jié)目中，提取此選擇控制信號所指定的廣播節(jié)目的音頻信號以便提供給MPEG解碼器8。
MPEG解碼器8解壓縮此MPEG壓縮的音頻數(shù)據(jù)并將解壓縮的音頻數(shù)據(jù)提供給D/A轉(zhuǎn)換器9。D/A轉(zhuǎn)換器9將解壓縮的音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號，此模擬信號通過輸出端10輸出。隨后將此音頻信號例如提供給揚聲器以便作為用戶指定的廣播節(jié)目進行播放。
在實施的接收機中，不利用接收信號的包絡波形執(zhí)行接收與調(diào)諧的數(shù)據(jù)信號的零碼元位置的檢測。反而，通過在AFC 5中計算接收與調(diào)諧的DAB信號和通過將此DAB信號延遲一個有效碼元周期而獲得的信號之間的相關值來檢測零碼元位置。
圖2是表示上述AFC 5的結(jié)構(gòu)的方框圖。如所示的，AFC 5包括I分量延遲電路51、Q分量延遲電路52、相關電路53、移動平均值電路54、絕對值電路55、峰值判決電路56、峰值時間檢測電路57、碼元計數(shù)器58、本地時間計數(shù)器59、峰值臨時保持電路60、峰值時間臨時保持電路61、電平模式判決電路62、時間間隔判決電路63和零判決電路64。
如上所述，基帶信號的I分量與Q分量信號從I/Q解調(diào)器4提供給AFC 5。將I分量信號I與Q分量信號Q提供給相關電路53。同時，將I分量信號I提供給I分量延遲電路51并將Q分量信號Q提供給Q分量延遲電路52。
I分量延遲電路51將提供的I分量信號I延遲一個有效碼元周期并將得到的延遲信號Id提供給相關電路53。同樣，Q分量延遲電路52將提供的Q分量信號Q延遲一個有效碼元周期并將得到的延遲信號Qd提供給相關電路53。
相關電路53使I分量信號I、Q分量信號Q與它們的延遲信號Id和Qd相關。即，相關電路53從下面等式(1)與(2)中獲得I分量信號I的相關值Ir和Q分量信號Q的相關值Qr相關值Ir＝I×Id+Q×Qd...(1)相關值Qr＝Q×Id-I×Qd...(2)將相關電路53所計算的相關值(復數(shù)矢量)提供給移動平均值電路54。對于相關值Ir與Qr，移動平均值電路54計算等于保護頻帶周期的一個周期的移動平均值Ia與Qa并將計算的Ia與Qa提供給絕對值電路55。
獲得相關值Ir與Qr的移動平均值，以便在DAB信號的發(fā)送碼元之間的邊界中產(chǎn)生峰值。圖3A與3B表示相關值Ir與Qr的移動平均值在發(fā)送碼元的邊界中達到峰值的操作。
如結(jié)合圖5所述的，在DAB信號的每個發(fā)送碼元中，保護頻帶周期信息是和具有與每個有效碼元的末尾上的保護頻帶的周期相同長度的周期DK的信息相同的。因此，如圖3A所示，通過獲得DAB信號與通過將此DAB信號延遲一個有效碼元周期而得到的信號之間的相關性來獲得在每個有效碼元的末尾上的周期DK的信息與保護頻帶周期信息之間的相關值。
由于保護頻帶周期信息是與每個有效碼元的周期DK的信息相同，所以在獲得具有與保護頻帶周期相同長度的周期的DAB信號與通過將此DAB信號延遲一個有效碼元周期而得到的信號之間的相關值的移動平均值時，在位置P1、P2、P3等此相關值的移動平均值在發(fā)送碼元的末尾(或在發(fā)送碼元之間的邊界)上最大。
即，在發(fā)送碼元之間的邊界中，相關值的保護頻帶的移動平均值最大；于是在一行中發(fā)送碼元連續(xù)的周期中，此相關值的移動平均值每1ms(這是發(fā)送碼元周期的長度)達到峰值。
如果DAB信號與通過將此DAB信號延遲一個碼元周期而得到的信號之間的相關值和在零碼元附近在零碼元與有效碼元之間的相關值、零碼元與零碼元之間的相關值以及塊1與零碼元之間的相關值如圖3B所示，則由于沒有要作為如上所述的數(shù)據(jù)發(fā)送的發(fā)送信息，所以獲得的相關值中的相關性的電平低。
結(jié)果，在一行中發(fā)送碼元連續(xù)的周期中，相關值的移動平均值在每個碼元周期(每1ms)達到峰值，而移動平均值的峰值電平在零碼元部分中是非常低的。因此，如圖3B所示，正好在一個零碼元之前的相關值的移動平均高電平峰值出現(xiàn)位置Pe與下一個高電平峰值出現(xiàn)位置Ps之間的周期是通過相加零碼元周期與塊1周期而獲得的周期。這表示相關值移動平均值的高電平峰值的出現(xiàn)周期不同于發(fā)送碼元以行連續(xù)的周期。
在DAB信號的情況下，除零碼元之外的碼元周期具有相同的長度，但零碼元周期的長度比這些其他碼元大約大幾十μs。
在本實施例中，也從移動平均值(復數(shù)矢量)的絕對值中得到移動平均峰值，以便檢測峰值的出現(xiàn)周期，如下所述的，從而檢測零碼元位置。即，利用矢量相位差信息來檢測零碼元位置。
即，為了檢測相關值Ia與Qa的移動平均值的峰值，絕對值電路55執(zhí)行計算，絕對值S＝Ia2+Qa2，得到移動平均值Ia的平方與移動平均值Qa的平方之和。根據(jù)所得到的和，此電路計算移動平均值(復數(shù)矢量)的絕對值S并將所得到的絕對值S提供給峰值判決電路56。
峰值判決電路56比較上次提供的絕對值S與這次提供的絕對值S并將較大的值保持在峰值判決電路56中。例如在比較以前提供的絕對值S與新近提供的絕對值S之前，此峰值判決電路56也可以比較絕對值電路55提供的絕對值S與預置門限，從而將小于此門限的絕對值S認為無峰值。
在已提供絕對值S時，峰值判決電路56通知其峰值時間檢測電路57。一旦接收到此通知，峰值時間檢測電路57從本地時間計數(shù)器59中檢測表示絕對值S的出現(xiàn)點的時間信息(計數(shù)值)并保持所檢測的計數(shù)值。
響應從碼元計數(shù)器58中提供的定時信號，峰值臨時保持電路60鎖存保持在峰值判決電路56中的絕對值S(峰值)。同樣，響應從碼元計數(shù)器58中提供的定時信號，峰值時間臨時保持電路61鎖存保持在峰值時間檢測電路57中的時間信息(峰值)。
碼元計數(shù)器58每一個DAB信號的碼元周期生成定時信號的一個時鐘。例如本地時間計數(shù)器59以大約1.5μs的時鐘執(zhí)行計數(shù)處理，完成DAB信號的一個幀中的一個循環(huán)。
因此，如上所述，本實施例的接收機接收模式1的DAB信號，于是碼元計數(shù)器58生成碼元單位時間的時鐘信號并且本地時間計數(shù)器59例如以1.5μs的時鐘信號執(zhí)行計數(shù)處理，以便在96ms內(nèi)完成一個循環(huán)。
因而，峰值臨時保持電路50鎖存在發(fā)送碼元之間的邊界上最大的相關值的移動平均值的峰值，而峰值時間臨時保持電路61鎖存表示由峰值臨時保持電路60所鎖存的峰值的出現(xiàn)時間的峰值時間。
然后，峰值臨時保持留電路60將從峰值判決電路56提供的峰值提供給電平模式判決電路62。峰值時間臨時保持電路61將從峰值時間檢測電路57提供的峰值時間提供給時間間隔判決電路63。
應注意響應碼元計數(shù)器58提供的定時信號，峰值臨時保持電路60與峰值時間臨時保持電路61分別鎖存峰值與峰值時間，將鎖存的信息分別提供給電平模式判決電路62與時間間隔判決電路63，并隨后在接收到碼元計數(shù)器58提供的下一個定時信號時清除此峰值與峰值時間。
電平模式判決電路62適用于保持n(n為2或大于2的整數(shù))個峰值。時間間隔判決電路63能保持與電平模式判決電路62中保持的n個峰值對應的n個峰值時間。在本實施例中，電平模式判決電路62能保持3個峰值。時間間隔判決電路63能保持3個峰值時間。
電平模式判決電路62根據(jù)保持在其中保持的3個峰值的電平模式確定是否接收到零碼元。即，如結(jié)合圖3A與3B所述的，在一行中發(fā)送碼元連續(xù)的周期期間，相關值的移動平均值的峰值處于高電平并且此峰值在每個發(fā)送碼元周期都出現(xiàn)。但是，在長于發(fā)送碼元周期的零碼元周期中，相關值的移動平均值的峰值處于低電平。在這種情況下，高電平的相鄰峰值之間的間隔更寬。
因此，如果電平模式判決電路62中捕獲的3個峰值中至少一個峰值處于低電平，則確定包括零碼元周期。如果由于低電平峰值的存在而確定零碼元的存在，則時間間隔判決電路63獲得峰值之間的時間間隔。
然后，時間間隔判決電路63確定包括零碼元的峰值之間的時間間隔的長度是否與包括模式1中的DAB信號的零碼元的情況下的長度匹配。結(jié)果，時間間隔判決電路63能確定包括零碼元的發(fā)現(xiàn)的間隔是否真的包括零碼元。
將表示從電平模式判決電路62與時間間隔判決電路63提供的判決結(jié)果的信息提供給零判決電路64。然后，如所述的，如果時間間隔判決電路64檢測到零碼元，則零判決電路64根據(jù)電平模式判決電路62所提供的每個碼元周期的峰值、此峰值的提供時間或從時間間隔判決電路63提供的峰值時間獲得此幀的最后末尾的本地時間，零判決電路64在此幀的最后末尾將獲得的本地時間提供給本地時間計數(shù)器59。
從零判決電路64接收本地時間，本地時間計數(shù)器59復位當前計數(shù)值并在接收與調(diào)諧的DAB信號的每幀的零碼元的開頭從“0”開始計數(shù)。零判決電路64適用于在零碼元的開頭給本實施例的控制器11提供零碼元檢測信號。
因此，本實施例的AFC 5起著零碼元位置檢測設備的作用。零碼元檢測電路包括電平模式判決電路62、時間間隔判決電路63和零碼元判決電路64。在本實施例中，利用數(shù)字處理可檢測接收與調(diào)諧的DAB信號的零碼元的位置，即每幀的開頭。
下面參考圖4所示的流程圖描述由電平模式判決電路62、時間間隔判決電路63和零碼元判決電路64所執(zhí)行的零碼元檢測處理。如所述的，在DAB信號的接收與調(diào)諧之后、在本實施例的接收機改變信道之后或在非常微弱的電磁場強環(huán)境中諸如在遂道中臨時信號下降并從中恢復之后執(zhí)行圖4所示的零碼元檢測處理。
電平模式判決電路62確定是否從峰值臨時保持電路60提供新的峰值(步驟S201)。如果未發(fā)現(xiàn)提供新的峰值，則電平模式判決電路62重復步驟S201的處理。如果發(fā)現(xiàn)提供新的峰值，電平模式判決電路62比較包括保持在電路62中新近提供的峰值的過去n(例如，3)個峰值的電平(步驟S202)，以確定是否有任何低電平峰值(步驟S203)。
如果在步驟S203中電平模式判決電路未發(fā)現(xiàn)低電平峰值，那么電平模式判決電路62刪除保持在其中的n個峰值之中最早的一個峰值(步驟S207)并且重復步驟S201的處理等等。
如果在步驟S203電平模式判決電路62發(fā)現(xiàn)一個低電平峰值，即電平模式判決電路62確定很有可能此周期是包括零碼元的周期，時間間隔判決電路63根據(jù)對應于每個峰值的峰值時間計算包括零碼元的峰值之間的周期的時間間隔(步驟S204)。
然后，時間間隔判決電路63確定所計算的峰值-峰值的時間間隔是否匹配包括相應模式的零碼元的周期的長度(步驟S205)。即，如果此周期為包括零元的周期，那么峰值-峰值間隔是零碼元周期的長度與參考圖3B所述的發(fā)送碼元(圖3B的塊1)周期的長度之和。相反地，如果這是發(fā)送碼元以行連續(xù)的周期，但只有一個相關值移動平均的峰值僅僅由于某種原因而下降，峰值-峰值周期的長度只變成發(fā)送碼元周期的二倍。
注意，如參考圖3B所述的，通過從峰值Pe與Ps之間的周期的長度中減去一個發(fā)送碼元的周期長度可計算零碼元周期的長度。通過比較所計算的零碼元周期的長度與目標模式的零碼元周期的長度可確定匹配。
如果在步驟S205發(fā)現(xiàn)所計算的峰值-峰值時間間隔的長度不匹配包括相應模式的零碼元的周期的長度，那么電平模式判決電路62刪除保持在其中的n個峰值之中最早的一個峰值(步驟S207)并重復步驟S201的處理等等。
如果時間間隔判決電路63發(fā)現(xiàn)所計算的峰值-峰值時間間隔的長度匹配包括零碼元的周期的長度，零碼元判決電路64根據(jù)電平模式判決電路62提供的信息和諸如從時間間隔判決電路63中提供的峰值時間的信息獲得每個DAB信號幀的最后末尾上的本地時間。零判決電路64在此幀的最后末尾將獲得的本地時間設置給本地時間計數(shù)器59(步驟S206)。
在從零碼元判決電路64中提供本地時間時，復位本地時間計數(shù)器59。結(jié)果，本地時間計數(shù)器59在接收信號的零碼元的開頭總是從“0”開始。
如上所述，零判決電路64在每幀的開頭提供零碼元檢測信號給控制器11。這允許控制器11正確地獲得接收信號的頻率偏移，從而通過控制VCX13來迅速與準確地校正此頻率偏移。
因此，在本實施例中，利用數(shù)字處理通過考慮接收信號的相關性來檢測接收信號的零碼元位置。結(jié)果，即使接收電平由于衰落等而波動，也總是迅速與正確地檢測零碼元位置而不受接收的DAB信號的接收電平的影響。
如上所述，零碼元包括的可能性高的周期的長度匹配包括目標模式的廣播信號的零碼元的周期長度。這防止偶爾丟失高電平峰值的發(fā)送碼元周期錯誤地確定為零碼元周期。
即，確定通過計算獲得的零碼元周期的長度是否匹配目標模式的DAB信號的零碼元周期的長度。這安全地防止零碼元的錯誤檢測。
在上述的實施例中，獲得接收與調(diào)諧的DAB信號和通過將此DAB信號延遲一個有效碼元周期獲得的信號之間的相關值以及與此獲得的相關值的保護頻帶周期的長度相同的周期的移動平均值，從而使此移動平均值在接收的碼元之間的邊界中達到峰值。然而，不利用移動平均值也能實現(xiàn)同一目的。
即，如參考圖3A所述的，只獲得在有效碼元的末尾的周期DK的信息與保護頻帶周期的信息之間的相關值，使此周期中的相關值升高。升高相關值的周期在接收的碼元以行連續(xù)的周期與包括零碼元的周期之間是不同的。因此，發(fā)送碼元周期與零碼元周期之間相關值升高的周期的差的檢測可檢測零碼元。
與保護頻帶相同長度的周期的高電平相關值連續(xù)之后為下一個發(fā)送碼元的開頭。利用此信息可在此幀的最后末尾識別本地時間并在那個最后末尾將此本地時間設置給本地時間計數(shù)器59，從而復位次計數(shù)器59。
在上述的實施例中，利用峰值出現(xiàn)模式來確定零碼元接收。如果接收發(fā)現(xiàn)的零碼元，計算峰值之間的時間間隔來確定是否真正接收到零碼元。然而，本發(fā)明不限于此結(jié)構(gòu)。
例如，當利用基于峰值出現(xiàn)模式的確定接收發(fā)現(xiàn)的零碼元時，可以識別本碼元檢測的接收的零碼元的位置?；蛘撸梢詢H為了零碼元位置的檢測而監(jiān)視時間相鄰的峰值之間的時間間隔。
即，可以根據(jù)有關峰值出現(xiàn)周期變化的信息或有關峰值出現(xiàn)模式的信息來檢測零碼元位置。峰值之間的時間間隔的另外考慮是峰值出現(xiàn)周期的變化能肯定地防止零碼元的錯誤檢測。
當也與移動平均值的峰值用于相關值的情況一樣僅使用相關值時，根據(jù)有關峰值出現(xiàn)周期變化的信息或有關峰值出現(xiàn)模式的信息可以檢測零碼元位置。
已利用接收模式1的DAB信號的示例描述本實施例的上述接收機?？衫么私邮諜C接收與調(diào)諧的DAB信號不限于模式1信號。即，此接收機也能處理例如模式2與模式3的DAB信號。
此接收機也能用于只接收和處理模式1的DAB信號。另外，此接收機也能用于接收與調(diào)諧諸如模式1、模式2與模式3的所有模式的廣播信號。在這種情況下，根據(jù)接收與調(diào)諧的DAB信號的模式，根據(jù)接收與調(diào)諧的廣播信號在DAB信號模式之間轉(zhuǎn)換或由此接收機的操作者來檢測零碼元位置。
還有，根據(jù)圖2所示的本發(fā)明的零碼元位置檢測設備可以在各種接收機上形成與安裝。
本發(fā)明不僅僅適用于DAB信號，這是顯而易見的。本發(fā)明也適用于不同類型的數(shù)字音頻廣播信號與具有零碼元、使用OFDM和具有保護頻帶周期的不同的地面數(shù)字電視信號。
本發(fā)明不僅適用于廣播信號，也適用于不同的發(fā)送信號，以時分方式多路復用零碼元和發(fā)送碼元，每個發(fā)送碼元包括保護頻帶和有效碼元，保護頻帶的信息是與有關有效碼元一部分的信息相同的。
如上所述并根據(jù)本發(fā)明，利用接收信號之間的相關性來檢測零碼元位置，從而在接收信號的接收電平例如由于衰落而變化時迅速與準確地檢測零碼元位置。結(jié)果，此新穎結(jié)構(gòu)能迅速與準確地獲得接收信號的頻率偏移和迅速地校正所獲得的頻率偏移，以使廣播信號總是在迅速與良好的狀態(tài)中可得到。
另外，利用數(shù)字處理檢測零碼元位置。結(jié)果，與模擬接收信號不同，能從接收的信號中迅速與準確地檢測零碼元而不引起零碼元檢測延遲。
雖然使用特定術語描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但這樣的描述僅用于說明目的，并且應明白可以進行變化與改變而不背離所附權利要求書的精神或范圍。
權利要求
1.一種用于接收信號并從接收的信號中檢測零碼元位置的零碼元位置檢測方法，在所述信號中單元發(fā)送幀在所述單元發(fā)送幀的開頭至少具有一個零碼元和在所述零碼元之后的多個發(fā)送碼元，所述多個發(fā)送碼元之中的每一個碼元具有保護頻帶與有效碼元，使包括在所述保護頻帶周期中的信息與包括在所述有效碼元的末尾中的信息相等，并使所述零碼元的周期長度不同于所述多個發(fā)送碼元中每一個碼元的周期長度，所述方法包括以下步驟計算所述接收信號與通過將所述接收信號延遲所述有效碼元的周期長度而獲得的信號之間的相關值；和根據(jù)計算所述相關值超過預定電平的周期的變化檢測所述零碼元位置。
2.根據(jù)權利要求1的零碼元位置檢測方法，其特征在于為所述接收信號與通過將所述接收信號延遲有效碼元的周期長度而獲得的信號之間的所述相關值計算等于所述保護頻帶的所述周期的周期的移動平均值，并根據(jù)所計算的移動平均值達到峰值的周期的變化檢測所述零碼元位置。
3.根據(jù)權利要求2的零碼元位置檢測方法，其中根據(jù)所述移動平均值達到峰值的時間間隔檢測所述零碼元位置。
4.一種用于接收信號并從接收的信號中檢測零碼元位置的零碼元位置檢測方法，在所述信號中單元發(fā)送幀在所述單元發(fā)送幀的開頭至少具有一個零碼元和在所述零碼元之后的多個發(fā)送碼元，所述多個發(fā)送碼元中的每一個碼元具有保護頻帶與有效碼元，使包括在所述保護頻帶周期中的信息與包括在所述有效碼元的末尾中的信息相等，并使所述零碼元的周期長度不同于所述多個發(fā)送碼元中每一個碼元的周期長度，所述方法包括以下步驟計算所述接收信號與通過將所述接收信號延遲所述有效碼元的周期長度而獲得的信號之間的相關值；和根據(jù)所述相關值的出現(xiàn)模式檢測所述零碼元位置。
5.根據(jù)權利要求4的零碼元位置檢測方法，其特征在于為所述接收信號與通過將所述接收信號延遲有效碼元的周期長度而獲得的信號之間的所述相關值計算等于所述保護頻帶的所述周期的一個周期的移動平均值，并根據(jù)所述移動平均值達到峰值的出現(xiàn)模式檢測所述零碼元位置。
6.一種用于接收信號并從接收的信號中檢測零碼元位置的零碼元位置檢測方法，在所述信號中單元發(fā)送幀在所述單元發(fā)送幀的開頭至少具有一個零碼元和在所述零碼元之后的多個發(fā)送碼元，所述多個發(fā)送碼元中的每一個碼元具有保護頻帶與有效碼元，使包括在所述保護頻帶周期中的信息與包括在所述有效碼元的末尾中的信息相等，并使所述零碼元的周期長度不同于所述多個發(fā)送碼元中每一個碼元的周期長度，所述方法包括以下步驟計算所述接收信號與通過將所述接收信號延遲所述有效碼元的周期長度而獲得的信號之間的相關值；為所述相關值計算等于所述保護頻帶的所述周期的一個周期的移動平均值，以檢測所述移動平均值達到峰值；和根據(jù)所述移動平均值達到峰值的出現(xiàn)模式和所述移動平均值達到峰值的時間間隔檢測所述零碼元位置。
7.一種用于接收信號并從接收的信號中檢測零碼元位置的零碼元位置檢測設備，在所述信號中單元發(fā)送幀在所述單元發(fā)送幀的開頭至少具有一個零碼元和在所述零碼元之后的多個發(fā)送碼元，所述多個發(fā)送碼元中的每一個碼元具有保護頻帶與有效碼元，使包括在所述保護頻帶周期中的信息與包括在所述有效碼元的末尾中的信息相等，并使所述零碼元的周期長度不同于所述多個發(fā)送碼元中每一個碼元的周期長度，所述設備包括延遲電路，用于將所述接收信號延遲所述有效碼元的周期長度；相關值計算電路，用于計算所述接收信號與所述延遲電路延遲的信號之間的相關值；和零碼元檢測電路，用于從所述相關值計算電路中接收所述相關值，檢測超過預定電平的相關值，并根據(jù)檢測到超過所述預定電平的相關值的周期的變化檢測所述零碼元位置。
8.根據(jù)權利要求7的零碼元位置檢測設備，其特征在于還包括移動平均值計算電路，用于從所述相關值計算電路中接收所述相關值并為所述相關值計算等于所述保護頻帶的所述周期的一個周期的移動平均值；和峰值檢測電路，用于檢測所述移動平均值計算電路計算的所述移動平均值的峰值；其中所述零碼元檢測電路根據(jù)所述峰值檢測電路檢測的所述移動平均值的所述峰值的周期的變化檢測所述零碼元位置。
9.根據(jù)權利要求8的零碼元位置檢測設備，其特征在于根據(jù)所述峰值檢測電路檢測的峰值之間的時間間隔檢測所述零碼元位置。
10.一種用于接收信號并從接收的信號中檢測零碼元位置的零碼元位置檢測設備，在所述信號中單元發(fā)送幀在所述單元發(fā)送幀的開頭至少具有一個零碼元和在所述零碼元之后的多個發(fā)送碼元，所述多個發(fā)送碼元中的每一個碼元具有保護頻帶與有效碼元，使包括在所述保護頻帶周期中的信息與包括在所述有效碼元的末尾中的信息相等，并使所述零碼元的周期長度不同于所述多個發(fā)送碼元中每一個碼元的周期長度，所述設備包括延遲電路，用于將所述接收信號延遲所述有效碼元的周期長度；相關值計算電路，用于計算所述接收信號與所述延遲電路延遲的信號之間的相關值；和零碼元檢測電路，用于根據(jù)所述相關值計算電路提供的所述相關值的出現(xiàn)模式檢測所述零碼元位置。
11.根據(jù)權利要求10的零碼元位置檢測設備，其特征在于還包括移動平均值計算電路，用于從所述相關值計算電路中接收所述相關值并為所述相關值計算等于所述保護頻帶的所述周期的周期的移動平均值；和峰值檢測電路，用于檢測所述移動平均值計算電路計算的所述移動平均值的峰值；其中所述零碼元檢測電路根據(jù)所述峰值檢測電路檢測的所述移動平均值的所述峰值的出現(xiàn)模式檢測零碼元位置。
12.一種用于接收信號并從接收的信號中檢測零碼元位置的零碼元位置檢測設備，在所述信號中單元發(fā)送幀在所述單元發(fā)送幀的開頭至少具有一個零碼元和在所述零碼元之后的多個發(fā)送碼元，所述多個發(fā)送碼元中的每一個碼元具有保護頻帶與有效碼元，使包括在所述保護頻帶周期中的信息與包括在所述有效碼元的末尾中的信息相等，并使所述零碼元的周期長度不同于所述多個發(fā)送碼元中每一個碼元的周期長度，所述設備包括延遲電路，用于將所述接收信號延遲所述有效碼元的周期長度；相關值計算電路，用于計算所述接收信號與所述延遲電路延遲的信號之間的相關值；移動平均值計算電路，用于從所述相關值計算值中接收所述相關值并為所述相關值計算等于所述保護頻帶的所述周期的周期的移動平均值；峰值檢測電路，用于檢測所述移動平均值計算電路計算的所述移動平均值的峰值；和零碼元檢測電路，用于根據(jù)所述峰值檢測電路檢測的所述峰值的出現(xiàn)模式和所述峰值檢測電路檢測的峰值之間的時間間隔檢測所述零碼元位置。
13.一種用于接收發(fā)送信號的接收機，在所述發(fā)送信號中單元發(fā)送幀在所述單元發(fā)送幀的開頭至少具有一個零碼元和在所述零碼元之后的多個發(fā)送碼元，所述多個發(fā)送碼元中的每一個碼元具有保護頻帶與有效碼元，使包括在所述保護頻帶周期中的信息與包括在所述有效碼元的末尾中的信息相等，并使所述零碼元的周期長度不同于所述多個發(fā)送碼元中每一個碼元的周期長度，所述接收機包括接收與調(diào)諧電路；解調(diào)電路，用于解調(diào)所述接收與調(diào)諧電路接收與調(diào)諧的發(fā)送信號；延遲電路，用于將所述解調(diào)電路提供的所述發(fā)送信號延遲所述有效碼元的周期長度；相關值計算電路，用于計算所述接收信號與所述延遲電路延遲的信號之間的相關值；零碼元檢測電路，用于從所述相關值計算電路中接收所述相關值，檢測超過預定電平的相關值，并根據(jù)檢測到超過所述預定電平的所述相關值的周期的變化檢測所述零碼元位置；和調(diào)節(jié)電路，用于利用所述零碼元檢測電路檢測的所述零碼元位置調(diào)節(jié)所述接收與調(diào)諧電路中的所述接收信號。
14.根據(jù)權利要求13的接收機，其特征在于還包括移動平均值計算電路，用于從所述相關值計算電路中接收所述相關值并為所述相關值計算等于所述保護頻帶的所述周期的一個周期的移動平均值；和峰值檢測電路，用于檢測所述移動平均值計算電路計算的所述移動平均值的峰值；其中所述零碼元檢測電路根據(jù)所述峰值檢測電路檢測的所述移動平均值的所述峰值的周期的變化檢測所述零碼元位置。
15.根據(jù)權利要求14的接收機，其特征在于根據(jù)所述移動平均值的峰值之間的時間間隔檢測所述零碼元位置。
16.一種用于接收發(fā)送信號的接收機，在所述發(fā)送信號中單元發(fā)送幀在所述單元發(fā)送幀的開頭至少具有一個零碼元和在所述零碼元之后的多個發(fā)送碼元，所述多個發(fā)送碼元中的每一個碼元具有保護頻帶與有效碼元，使包括在所述保護頻帶周期中的信息與包括在所述有效碼元的末尾中的信息相等，并使所述零碼元的周期長度不同于所述多個發(fā)送碼元中每一個碼元的周期長度，所述接收機包括接收與調(diào)諧電路；解調(diào)電路，用于解調(diào)所述接收與調(diào)諧電路接收與調(diào)諧的發(fā)送信號；延遲電路，用于將所述解調(diào)電路提供的所述發(fā)送信號延遲所述有效碼元的周期長度；相關值計算電路，用于計算所述接收信號與所述延遲電路延遲的信號之間的相關值；零碼元檢測電路，用于根據(jù)所述相關值計算電路提供的所述相關值的出現(xiàn)模式檢測所述零碼元位置；和調(diào)節(jié)電路，利用所述零碼元檢測電路檢測的所述零碼元位置來調(diào)節(jié)所述接收與調(diào)諧電路中的所述接收信號。
17.根據(jù)權利要求16的接收機，其特征在于還包括移動平均值計算電路，用于從所述相關值計算電路中接收所述相關值并為所述相關值計算等于所述保護頻帶的所述周期的一個周期的移動平均值；和峰值檢測電路，用于檢測所述移動平均值計算電路計算的所述移動平均值的峰值；其中所述零碼元檢測電路將所述峰值檢測電路檢測的所述移動平均值的峰值用作所述相關值來檢測所述零碼元位置。
18.一種用于接收發(fā)送信號的接收機，在所述發(fā)送信號中單元發(fā)送幀在所述單元發(fā)送幀的開頭至少具有一個零碼元和在所述零碼元之后的多個發(fā)送碼元，所述多個發(fā)送碼元中的每一個碼元具有保護頻帶與有效碼元，使包括在所述保護頻帶周期中的信息與包括在所述有效碼元的末尾中的信息相等，并使所述零碼元的周期長度不同于所述多個發(fā)送碼元中每一個碼元的周期長度，所述接收機包括接收與調(diào)諧電路；解調(diào)電路，用于解調(diào)所述接收與調(diào)諧電路接收與調(diào)諧的發(fā)送信號；延遲電路，用于將所述解調(diào)電路提供的所述發(fā)送信號延遲所述有效碼元的周期長度；相關值計算電路，用于計算所述接收信號與所述延遲電路延遲的信號之間的相關值；移動平均值計算電路，用于從所述相關值計算電路中接收所述相關值，并為所述相關值計算等于所述保護頻帶的所述周期的一個周期的移動平均值；峰值檢測電路，用于檢測所述移動平均值計算電路計算的所述移動平均值的峰值；零碼元檢測電路，用于根據(jù)所述峰值檢測電路提供的所述移動平均值的所述峰值的出現(xiàn)模式和所述移動平均值的峰值之間的時間間隔檢測所述零碼元位置；和調(diào)節(jié)電路，利用所述零碼元檢測電路檢測的所述零碼元位置來調(diào)節(jié)所述接收與調(diào)諧電路中的所述接收信號。
全文摘要
零碼元位置檢測方法、設備和接收機,迅速與準確地從包含在任何廣播信號接收環(huán)境的廣播信號中檢測零碼元。接收并調(diào)諧DAB信號,而且I/Q解調(diào)此信號。利用I/Q解調(diào)獲得的信號I與Q分別由I分量延遲電路與Q分量延遲電路延遲有效碼元周期,以分別形成延遲信號Id與延遲信號Qd。獲得延遲信號Id與Qd和未進行延遲的信號I與Q間的相關性。用峰值判決電路確定相關性的峰值。用電平模式判決電路檢測峰值的電平模式。
文檔編號H04L1/00GK1275843SQ0011882
公開日2000年12月6日 申請日期2000年4月30日 優(yōu)先權日1999年4月30日
發(fā)明者野村青史 申請人:索尼公司