[发明专利]用于伪随机噪声相位检测的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于伪随机噪声相位检测的方法和设备。接收到的信号包括多个信号帧。每一个信号帧具有帧头和帧体。帧头具有符号的伪随机噪声序列。第一信号帧的第一伪随机噪声序列的符号的第一段被提取。第二帧的第二伪随机噪声序列的符号的第二段被提取。第一伪随机噪声序列和第二伪随机噪声序列属于直接连续的信号帧。第一伪随机噪声序列和第二伪随机噪声序列之间的相差基于第一段和第二段的循环互相关来确定。信号帧的帧数基于相差来确定。

技术领域

本发明涉及用于接收到的数字地面多媒体广播(DTMB)信号的伪随机噪声 (PN)相位检测的方法和设备。

背景技术

数字地面多媒体广播(DTMB)为例如用在中国香港和中国澳门的数字地面电视标准。数字地面多媒体广播使用超帧内的信号帧。每一个信号帧包括帧头和帧体。帧头包括伪随机噪声(PN)序列。伪随机噪声序列用于估计频率偏移和采样频率偏移以及用于信道估计和符号间干扰的移除。伪随机噪声序列的相位对数字地面多媒体广播接收器的同步来说是至关重要的。由于信号帧的伪随机噪声序列的准确相位不是提前已知，所以它务必在能够进一步评估伪随机噪声序列之前被确定。

代码获取通常基于接收到的信号与局部生成的伪随机噪声序列的相关来执行。该方法的缺点为遭受多路径衰退的信道中的不佳性能，例如单频网络。数字地面多媒体广播接收器的伪随机噪声序列相位检测的稍有不同的方法和系统例如也从US 9,166,776 B2和US 8,693,606中获知。然而，所有这些已知的方法和系统在所应用的算法的速度和复杂性方面不是足够有效的。

发明内容

本发明提供一种用于接收到的数字地面多媒体广播(DTMB)信号的伪随机噪声(PN)相位检测的方法。接收到的信号包括多个信号帧。多个信号帧中的每一个信号帧包括帧体和帧头。帧头包括符号的伪随机噪声序列。信号帧的每一个伪随机噪声序列具有预定的相位偏移。根据本发明的方面，第一信号帧的第一伪随机噪声序列的符号的第一段和第二信号帧的第二伪随机噪声序列的符号的第二段被选择。换言之，第一段和第二段从第一信号帧和第二信号帧的帧头的伪随机噪声序列中提取。第一伪随机噪声序列和第二伪随机噪声序列有利地属于相同超帧的(直接)连续(邻近)信号帧。第一伪随机噪声序列和第二伪随机噪声序列之间的相位差基于第一段和第二段的循环互相关来计算。第一信号帧和/或第二信号帧的帧数基于确定的相位差来计算。根据本发明的方法不比其他方法复杂且对于遭受多路径衰退的(即不具有单输出的)系统(例如单频网络(SFN))而言具有良好性能。

循环互相关可以通常通过使用快速傅里叶变换(FFT)全部在时域或者至少部分在频域被确定。因此，循环互相关可以包括在时域中将第一段的符号与第二段的对应符号的复共轭相乘。在另一个实施例中，确定循环互相关的步骤可以包括使用快速傅里叶变换。第一段和第二段的符号可以然后通过快速傅里叶变换被变换为频域。循环互相关可以然后通过将一段的快速傅里叶变换的产生的系数与另一个段的快速傅里叶变换的复共轭的产生的系统相乘来确定。该结果可以通过逆快速傅里叶变换(IFFT)被变换为时域。快速傅里叶变换和逆快速傅里叶变换借此有利地用于互相关的有效数值计算。

循环互相关函数的最大值指示最好对齐信号的时间点(即幅度或者指标)。换言之，两个信号之间的时间延迟由循环互相关函数的最大值的幅度确定。如果第一段由r₁引用且符号的数量为N_PER，并且第二段由r₂引用且符号的数量为 N_PER，则第一段和第二段的循环互相关可以表示为下面的公式(1)：

对于m＝0...N_PER-1