專利名稱：數(shù)字電視地面廣播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)跟蹤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字移動(dòng)通信領(lǐng)域，特別是涉及一種數(shù)字電視地面廣播國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)跟蹤方法。
背景技術(shù)：
中國(guó)數(shù)字電視地面廣播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——數(shù)字地面多媒體廣播(DTMB digital terrestrial multimedia broadcasting)于2006年8月18日 正式批準(zhǔn)成為強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，于2007年8月1日起正式實(shí)施。
在數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)中，移動(dòng)終端在一開始需要搜索同步序列，確定 同步位置。由于接收端和發(fā)送端采樣時(shí)鐘頻率不匹配以及傳播多徑的變 化，在完成同步之后仍然存在定時(shí)漂移，此時(shí)需要定時(shí)跟蹤過(guò)程，以確保 系統(tǒng)繼續(xù)保持定時(shí)同步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種數(shù)字電視地面廣播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的 定時(shí)跟蹤方法，它算法復(fù)雜度小、可靠性高、所需資源少。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的數(shù)字電視地面廣播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)跟 蹤方法，包括如下步驟
步驟一、選取PN序列數(shù)據(jù)，對(duì)于接收機(jī)所接收到的一幀時(shí)域信號(hào)的 PN序列，記為x(/)， / = 0,l,...，iV-1，其中，7V為一幀的PN序列長(zhǎng)度；在DTMB 中AA的取值為420、 945、 595，分別被記為PN420模式、PN945模式、PN595模式；在PN序列x&)中選取連續(xù)的一段數(shù)據(jù)，記為1'(/) = 1(/ +附)， / = 0,1,...,M-1，其中M的取值由信道估計(jì)的方法決定；w = 7V-M-P， W為 PN序列長(zhǎng)度，戶是預(yù)設(shè)的提前量；
步驟二、進(jìn)行信道估計(jì)，對(duì)于所選取的PN序列數(shù)據(jù)x'(0進(jìn)行信道估 計(jì)，得到信道估計(jì)的結(jié)果序列，記為y(n)， n = 0,l,...,M'-l，其中M'為信道 估計(jì)結(jié)果的序列長(zhǎng)度，取值由信道估計(jì)的方法決定；
步驟三、進(jìn)行徑識(shí)別，對(duì)信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行徑識(shí)別；首先確定一個(gè)用 于徑識(shí)別的閾值//，將信道估計(jì)結(jié)果和閾值相比較，大于閾值的則確定為 徑；經(jīng)過(guò)徑識(shí)別，確定一個(gè)徑的集合v4;
步驟四、同步跟蹤，在識(shí)別出的徑的集合^中找到首徑或者最強(qiáng)徑， 對(duì)于找到的首徑或最強(qiáng)徑位置/，和預(yù)設(shè)的首徑或最強(qiáng)徑位置/相比較， 如果/</，則將同步位置右移，如果/>/，則將同步位置左移。
本發(fā)明的有益效果是:算法可靠性高；電路實(shí)現(xiàn)資源少，計(jì)算速度快。 本發(fā)明中，定時(shí)跟蹤建立在信道估計(jì)的基礎(chǔ)之上。除信道估計(jì)之外，僅需 要少量的比較運(yùn)算，因此所需電路資源很少，計(jì)算速度快。在算法中考慮 了信道估計(jì)出錯(cuò)的情況，具有較高的可靠性。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的方法控制流程圖2是用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法電路原理框圖3是采用圖2所示的電路原理框圖時(shí)狀態(tài)機(jī)的工作流程示意圖。
具體實(shí)施方式
DTMB采用了時(shí)域同步正交頻分復(fù)用(TDS-0FDM)技術(shù)，其特點(diǎn)是同 步頭采用了偽隨機(jī)(PN)序列，在每個(gè)正交頻分復(fù)用(OFDM)保護(hù)間隔周 期性地插入時(shí)域正交編碼的幀同步序列。參見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明的數(shù)字電 視地面廣播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)跟蹤方法包括以下步驟
步驟一、選取PN序列數(shù)據(jù)。對(duì)于接收機(jī)所接收到的一幀時(shí)域信號(hào)的 PN序列，記為x(/)， "O，l,...,iV-l。其中，7V為一幀的PN序列長(zhǎng)度。在DTMB 中，W的取值為420， 945， 595。在PN序列x(")中選取連續(xù)的一段數(shù)據(jù)， 選取方法為？(/) = 4/ +附)，/ = 0,1,...,M-1。其中M的取值由信道估計(jì)的方法 決定， 一般來(lái)說(shuō)，在PN420模式下為255，在PN945模式下為511; w二^V-M-尸，7V為PN序列長(zhǎng)度，P是一個(gè)預(yù)設(shè)的提前量，通常在數(shù)十?dāng)?shù) 量級(jí)。
步驟二，信道估計(jì)。對(duì)于所選取的序列x'(/)進(jìn)行信道估計(jì)，得到信道 估計(jì)的結(jié)果序列，記為y(")， " = 0,1,...,M'-1，其中M'為信道估計(jì)結(jié)果的序 列長(zhǎng)度，取值由信道估計(jì)的方法決定。 一般來(lái)說(shuō)，在PN420模式下為255， 在PN945模式下為511;而PN595模式下，M'值不定。對(duì)于信道估計(jì)的具 體方法，PN420或PN945模式可以對(duì)所選取的數(shù)據(jù)做快速哈達(dá)馬變換， PN595模式可以對(duì)所選取數(shù)據(jù)利用PN序列進(jìn)行時(shí)域均衡的方法得到。對(duì) 于得到的結(jié)果，在PN420和PN945模式，PN序列大于偽隨機(jī)序列長(zhǎng)度， 所得到的信道估計(jì)結(jié)果是信道沖擊響應(yīng)的循環(huán)移位。而在PN595模式下， PN序列小于偽隨機(jī)序列長(zhǎng)度，信道估計(jì)的結(jié)果與PN420或PN945模式不 同，是信道沖擊響應(yīng)的一部分，而不是循環(huán)移位。所述進(jìn)行信道估計(jì)是指 估計(jì)出的時(shí)域信道沖激響應(yīng)結(jié)果，至于信道估計(jì)方法可以任意。步驟三，徑識(shí)別。在得到信道估計(jì)的結(jié)果之后，對(duì)信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行 徑識(shí)別。首先要確定一個(gè)用于徑識(shí)別的閾值//。閾值f的確定方法如下。 第一種方法是固定閾值法，預(yù)設(shè)一個(gè)固定閾值，即// = ///)。'第二種方法是
最大值閾值法，尋找信道估計(jì)結(jié)果中的最大值，并將最大值乘一個(gè)預(yù)設(shè)的 小于l的固定系數(shù)，即7/ = ///="><111肌0;(/))，式中A為最大值閾值，"為
預(yù)設(shè)最大值系數(shù)。第三種方法是混合法，在固定閾值和最大值閾值中尋找 一個(gè)最大值作為閾值，即// = 111^(///7,///)。在得到閾值之后，進(jìn)行徑識(shí)別，
方法是把信道估計(jì)結(jié)果和閾值相比較，高于閾值的則確定為徑。即，對(duì)于
某一閾值//，如果滿足:K0^^，貝U/e^，如果;K0〈h，貝U/g^。經(jīng)過(guò)徑
識(shí)別，確定一個(gè)徑的集合j。
步驟四，同步跟蹤。在信道估計(jì)和徑識(shí)別之后，即可以進(jìn)行跟蹤。跟 蹤的方法有首徑跟蹤和最強(qiáng)徑跟蹤兩種。具體的方法是，對(duì)于在步驟三中
識(shí)別出的徑，找到首徑或者最強(qiáng)徑。首徑指y(w)中，w取最小值的徑，即 找到/，滿足/e^，并且對(duì)任意y，若y"， 則有/<7'。最強(qiáng)徑指y(n)
中值最大的一個(gè)，即找到"滿足對(duì)任意/，若w/，則有y(/)o(力。對(duì)于 找到的首徑或最強(qiáng)徑位置/，和預(yù)設(shè)的首徑或最強(qiáng)徑位置/相比較。如果
/</，則將同步位置右移。如果/>/，則將同步位置左移；即/ = /-/， /<0 則左移，/>0則右移。
在首徑跟蹤中，當(dāng)PN長(zhǎng)度為420或者945時(shí)，首徑有可能在環(huán)境劇 烈變化時(shí)循環(huán)移動(dòng)到信道估計(jì)結(jié)果的末尾。對(duì)于這種情況，可以預(yù)設(shè)一個(gè) 正整數(shù)丄，當(dāng)信道最末尾z出現(xiàn)徑時(shí)，就判定該徑為前徑循環(huán)移動(dòng)到末尾。 此時(shí)，需要對(duì)同步位置進(jìn)行右移。同步位置調(diào)整的策略有兩種。第一種方法是逐步跟蹤，每次跟蹤時(shí)只 將同步位置左移或右移一個(gè)碼片。第二種方法是一次跟蹤，每次跟蹤時(shí)將 同步位置一次性移動(dòng)到需要的位置，即向左或向右移動(dòng)|/|個(gè)碼片。
在下列情況中，認(rèn)為跟蹤失敗，不進(jìn)行跟蹤，保持原有的同步位置不 變。第一種情況是找不到徑，無(wú)法進(jìn)行跟蹤。這種情況是因?yàn)檫^(guò)低的信噪 比造成信道估計(jì)結(jié)果徑識(shí)別失敗。第二種情況是對(duì)于一個(gè)預(yù)設(shè)的正整數(shù) Z)，如果|/|>^，則不進(jìn)行跟蹤。預(yù)設(shè)值"通常與步驟一中的提前量戶相等。
圖2、 3是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的一個(gè)具體實(shí)施例。
如圖所示，時(shí)域數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)信道估計(jì)單元處理之后，存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 比較器在狀態(tài)機(jī)的控制下，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理。第一次 從存儲(chǔ)器中讀出信道估計(jì)結(jié)果時(shí)，比較器經(jīng)數(shù)據(jù)比較得到最大值。狀態(tài)機(jī) 繼而根據(jù)工作模式確定閾值。第二次從存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)與閾值 比較，得到首徑和最強(qiáng)徑位置。狀態(tài)機(jī)根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行定時(shí)跟蹤。
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權(quán)利要求
1、一種數(shù)字電視地面廣播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一、選取PN序列數(shù)據(jù)，對(duì)于接收機(jī)所接收到的一幀時(shí)域信號(hào)的PN序列，記為x(i)，i＝0，1，...，N-1，其中，N為一幀的PN序列長(zhǎng)度；在DTMB中N的取值為420、945、595，分別被記為PN420模式、PN945模式、PN595模式；在PN序列x(n)中選取連續(xù)的一段數(shù)據(jù)，記為x′(i)＝x(i+m)，i＝0，1，...，M-1，其中M的取值由信道估計(jì)的方法決定，m＝N-M-P，N為PN序列長(zhǎng)度，P是預(yù)設(shè)的提前量；步驟二、進(jìn)行信道估計(jì)，對(duì)于所選取的PN序列數(shù)據(jù)x′(i)進(jìn)行信道估計(jì)，得到信道估計(jì)的結(jié)果序列，記為y(n)，n＝0，1，...，M′-1，其中M′為信道估計(jì)結(jié)果的序列長(zhǎng)度，取值由信道估計(jì)的方法決定；步驟三、進(jìn)行徑識(shí)別，對(duì)信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行徑識(shí)別；首先確定一個(gè)用于徑識(shí)別的閾值H，將信道估計(jì)結(jié)果和閾值相比較，大于閾值的則確定為徑；經(jīng)過(guò)徑識(shí)別，確定一個(gè)徑的集合A；步驟四、同步跟蹤，在識(shí)別出的徑的集合A中找到首徑或者最強(qiáng)徑，對(duì)于找到的首徑或最強(qiáng)徑位置i，和預(yù)設(shè)的首徑或最強(qiáng)徑位置I相比較，如果i<I，則將同步位置右移，如果i>I，則將同步位置左移。
2、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視地面廣播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)跟蹤方法， 其特征在于所述進(jìn)行信道估計(jì)是指估計(jì)出的時(shí)域信道沖激響應(yīng)結(jié)果，至 于信道估計(jì)方法可以任意。
3、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視地面廣播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)跟蹤方法，其特征在于，所述閾值//采用如下三種方法之一確定 第一種固定閾值法，預(yù)設(shè)一個(gè)固定閾值，即// = ^;第二種最大值閾值法，尋找信道估計(jì)結(jié)果中的最大值，并將該最大值 乘一個(gè)預(yù)設(shè)的小于l的固定系數(shù)，即//=//,="><111肌(></))，式中/f,為最大值閾值，"為預(yù)設(shè)最大值系數(shù)；第三種混合法，在固定閾值和最大值閾值中尋找一個(gè)最大值作為閾 值，艮卩i/二max(/^，i/》。
4、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視地面廣播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)跟蹤方法， 其特征在于所述首徑是指在信道估計(jì)的結(jié)果序列j^)中，w取最小值的 徑，即找到i，滿足/e^，并且對(duì)任意/，若y"， "y，則有/<力所述最強(qiáng)徑是指在信道估計(jì)的結(jié)果序列y(")中值最大的一個(gè)，即找到"滿足對(duì)任意y，若;v"則有;K0OC/)。
5、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視地面廣播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)跟蹤方法， 其特征在于在首徑跟蹤中，對(duì)于PN420模式或PN945模式，如果首徑循 環(huán)移動(dòng)到信道估計(jì)結(jié)果的末尾，則預(yù)設(shè)一個(gè)正整數(shù)丄，當(dāng)信道最末尾Z出 現(xiàn)徑時(shí)，就判定該徑為前徑循環(huán)移動(dòng)到末尾，此時(shí)，需要對(duì)同步位置進(jìn)行 右移。
6、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視地面廣播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)跟蹤方法， 其特征在于進(jìn)行同步跟蹤時(shí)，可以采用如下兩種方法之一進(jìn)行同步位置調(diào)整第一種、逐步跟蹤，每次跟蹤時(shí)只將同步位置左移或右移一個(gè)碼片； 第二種、一次跟蹤，每次跟蹤時(shí)將同步位置一次性移動(dòng)到需要的位置，即向左或向右移動(dòng)|/|個(gè)碼片。
7、如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視地面廣播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)跟蹤方法， 其特征在于如果找不到徑，無(wú)法進(jìn)行跟蹤，或者對(duì)于一個(gè)預(yù)設(shè)的正整數(shù) D，如果|/|>/)，則認(rèn)為跟蹤失敗，不進(jìn)行跟蹤。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字電視地面廣播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)跟蹤方法，包括如下步驟選取PN序列數(shù)據(jù)；對(duì)于所選取的PN序列數(shù)據(jù)x′(i)進(jìn)行信道估計(jì)，得到信道估計(jì)的結(jié)果序列；對(duì)信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行徑識(shí)別，經(jīng)過(guò)徑識(shí)別，確定一個(gè)徑的集合A；在識(shí)別出的徑的集合A中找到首徑或者最強(qiáng)徑，對(duì)于找到的首徑或最強(qiáng)徑位置i，和預(yù)設(shè)的首徑或最強(qiáng)徑位置I相比較，如果i＜I，則將同步位置右移，如果i＞I，則將同步位置左移。本發(fā)明算法復(fù)雜度小、可靠性高、所需資源少。
文檔編號(hào)H04N7/24GK101534426SQ20081004316
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2008年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月11日
發(fā)明者濤 吳, 張卓鵬, 蔣朱成 申請(qǐng)人:卓勝微電子(上海)有限公司