專(zhuān)利名稱(chēng)：一種中國(guó)數(shù)字電視地面廣播中幀頭序號(hào)的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用中國(guó)數(shù)字電視地面廣播信號(hào)進(jìn)行定位的方法，同樣涉及一種中國(guó)數(shù)字電視地面廣播信號(hào)的幀同步方法。
背景技術(shù)：
GPS (Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))可以提供全球覆蓋的高精度定位，在眾多領(lǐng)域受到應(yīng)用，但是其在室內(nèi)及城市樓宇間等環(huán)境中不能定位的缺點(diǎn)日益明顯。 GPS的這種不足是由于GPS信號(hào)接收功率低，以垂直的方式到達(dá)地面和抗干擾能力差導(dǎo)致的。為此在室內(nèi)等環(huán)境下采用地面信號(hào)替代GPS衛(wèi)星信號(hào)被認(rèn)為是一種可行方案。我國(guó)于2006年頒布了《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在中國(guó)地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)已經(jīng)在很多城市完成了建設(shè)，即將形成一個(gè)覆蓋全國(guó)的網(wǎng)絡(luò)。地面數(shù)字電視信號(hào)具有較高的功率，工作在較低的頻段，而且由于其是水平信號(hào)，故進(jìn)入室內(nèi)的能力比較強(qiáng)，不會(huì)受到衛(wèi)星多普勒效應(yīng)和電離層傳播延遲的影響。這就使得地面數(shù)字電視信號(hào)成為用于定位的理想選擇。利用電視信號(hào)定位主要采用計(jì)算接收機(jī)到電視塔偽距的方法。由于電視信號(hào)的發(fā)射是嚴(yán)格與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間同步的，只需要測(cè)得某個(gè)確定信號(hào)幀的到達(dá)時(shí)間，通過(guò)計(jì)算就可以得到發(fā)射機(jī)與電視塔之間的偽距，從而達(dá)到輔助GPS偽距定位的目的。在數(shù)字電視信號(hào)的接收端，首先要完成信號(hào)的幀同步，即找到信號(hào)幀幀頭的位置。 同步是接收端所有信號(hào)處理的開(kāi)始。本發(fā)明方法亦可用于中國(guó)數(shù)字電視地面廣播信號(hào)同步中的幀同步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)和研究更適合中國(guó)數(shù)字電視地面廣播信號(hào)的幀頭檢測(cè)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是中國(guó)數(shù)字電視地面廣播信號(hào)的幀頭序號(hào)檢測(cè)方法。其主要特征包括以下兩個(gè)步驟(一)幀頭粗同步首先需要從收到的中國(guó)數(shù)字電視地面廣播的信號(hào)幀中確定幀頭的位置。設(shè)一個(gè)信號(hào)幀的長(zhǎng)度為L(zhǎng)個(gè)符號(hào)，其中幀頭長(zhǎng)度為M個(gè)符號(hào)。在接收到的信號(hào)中任意選取一個(gè)起始點(diǎn)，從該位置開(kāi)始緩存M個(gè)接收到的符號(hào)，利用它與一個(gè)超幀的時(shí)間后開(kāi)始的M個(gè)符號(hào)做相關(guān)，記錄相關(guān)的值，隨后起始點(diǎn)向后移動(dòng)一個(gè)符號(hào)位，如此循環(huán)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，一共選擇L 個(gè)連續(xù)的起始位置，如公式(1)所示。L個(gè)相關(guān)值中最大的一個(gè)對(duì)應(yīng)的起始位置就是一個(gè)幀頭(幀頭序號(hào)未知)開(kāi)始的位置。
M_\x(n) = argmax ^Γ*(η-\-τη-\- )χr{nλ-υπλ-ιλ-Ku) ^^ (I)其中r(n)是對(duì)應(yīng)時(shí)間的符號(hào)信息，K是一個(gè)超幀中信號(hào)幀的個(gè)數(shù)。為了避免信號(hào)接收中某一個(gè)信號(hào)幀的接收效果不好，可以采用更多的起始位置，從中選擇一個(gè)效果最好的幀頭位置。(二)確定幀頭序號(hào)將前一步驟中選擇出的幀頭，與其后每隔L個(gè)符號(hào)開(kāi)始的下一個(gè)幀頭做相關(guān)，一個(gè)超幀中共有K個(gè)幀頭，故該幀頭與后面共計(jì)K-I個(gè)幀頭進(jìn)行相關(guān)，如公式( 所示。再根據(jù)相關(guān)的最大值所在的幀頭與該幀頭的距離，就可以利用超幀中信號(hào)幀幀頭的對(duì)稱(chēng)關(guān)系 (在具體實(shí)施方法中有詳細(xì)敘述)確定該幀的序號(hào)。
權(quán)利要求
1. 一種中國(guó)數(shù)字電視地面廣播的幀頭序號(hào)檢測(cè)方法，主要特征包括以下兩個(gè)步驟(一)幀頭粗同步首先需要從收到的中國(guó)數(shù)字電視地面廣播的信號(hào)幀中確定幀頭的位置；設(shè)一個(gè)信號(hào)幀的長(zhǎng)度為L(zhǎng)個(gè)符號(hào)，其中幀頭長(zhǎng)度為M個(gè)符號(hào)；在接收到的信號(hào)中選取一個(gè)起始點(diǎn)，從該位置開(kāi)始緩存M個(gè)接收到的符號(hào)，利用它與一個(gè)超幀的時(shí)間后開(kāi)始的M個(gè)符號(hào)做相關(guān)，記錄相關(guān)的值，隨后起始點(diǎn)向后移動(dòng)一個(gè)符號(hào)位，如此循環(huán)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，一共選擇I個(gè)連續(xù)的起始位置，如公式(1)所示；L個(gè)相關(guān)值中最大的一個(gè)對(duì)應(yīng)的起始位置就是一個(gè)幀頭(序號(hào)未知)開(kāi)始的位置；
2.根據(jù)權(quán)利1要求所述的幀頭序號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，首先，在進(jìn)行幀頭粗同步中利用了中國(guó)數(shù)字電視地面廣播信號(hào)的不同超幀中相同信號(hào)幀幀頭重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，其次， 發(fā)現(xiàn)和利用了同一個(gè)超幀中前半部分和后半部分信號(hào)幀幀頭對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)，在確定幀頭的具體序號(hào)時(shí)采用了不產(chǎn)生本地PN序列就能確定一個(gè)特定信號(hào)幀幀頭序號(hào)的方法。
3.根據(jù)權(quán)利1要求所述的幀頭序號(hào)檢測(cè)方法，其特征是可以用于利用中國(guó)數(shù)字電視地面廣播信號(hào)進(jìn)行定位的方法，同樣也可以用于中國(guó)數(shù)字電視地面廣播信號(hào)的幀同步方法
全文摘要
本發(fā)明提出了一種中國(guó)數(shù)字電視地面廣播信號(hào)中幀頭序號(hào)的檢測(cè)方法。首先利用信號(hào)的不同超幀中信號(hào)幀幀頭重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行幀粗同步，然后利用一個(gè)超幀中信號(hào)幀幀頭前后對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)確定幀頭的具體序號(hào)。這樣分兩步實(shí)現(xiàn)了從電視信號(hào)中確定一個(gè)具體的信號(hào)幀幀頭序號(hào)。本發(fā)明既可用于利用中國(guó)數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)進(jìn)行定位過(guò)程中偽距的計(jì)算，也可以用于其信號(hào)的幀同步。本發(fā)明無(wú)需接收機(jī)產(chǎn)生本地PN序列，通過(guò)兩次檢測(cè)相關(guān)峰值的方法，即可準(zhǔn)確確定一個(gè)幀頭的位置和序號(hào)，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度，減小了系統(tǒng)運(yùn)算量；由于運(yùn)用了信號(hào)本身的自相關(guān)性，因此對(duì)信號(hào)的接收效果要求相對(duì)較低，也適合用于在電視信號(hào)較差區(qū)域內(nèi)進(jìn)行定位。
文檔編號(hào)H04N5/06GK102595021SQ20111000589
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者吳虹, 張南 申請(qǐng)人:南開(kāi)大學(xué)