[发明专利]对接收信号进行同步跟踪的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及信号同步方法，更具体地涉及一种对接收信号进行 同步跟踪的方法及系统。

背景技术

数字电视从上世纪八十年代末开始研制，发展至今已有二十年 的时间，很多国家或者公司都投入了大量精力来制定数字电视的传 输标准和进行产业化。目前，存在四种数字电视地面传输标准：

1)美国高级系统委员会(Advanced Television Systems Committee，简称ATSC)研发的格形编码的八电平残留边带 (Trsllis-Coded 8-Level Vestigial Side-band，简称8-VSB)调制系统。

2)欧洲数字视频地面广播(Digital Video Terrestrial Broadcasting-Terrestrial，简称DVB-T)标准采用的编码正交频分复 用(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称 COFDM)调制系统。

3)日本地面综合业务数字广播(Integrated Service Digital Broadcasting-Terrestrial，简称ISDB-T)采用的频带分段传输 (Bandwidth Segmented Transmission，简称B ST)正交频分复用) (Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称OFDM)调制 系统。

4)中国数字电视地面广播传输系统(Digital Television Terrestrial Broadcasting，简称DTTB)标准采用的单载波和多载波 OFDM调制方案。

中国的DTTB使用广播频谱，每个频道的有效净荷的信息传输 速率在8MHz的带宽下可高达33Mbps。系统的核心采用m正交幅 度调制/四相移键控(Quadrature Amplitude Modulation，简称QAM/ QuadriPhase Shift Keying，简称QPSK)等调制技术，其频谱效率可 以高达4Bit/s/Hz。系统使用更加优化的前向纠错码(Forward Error Correction，简称FEC)来抵抗突发误码，例如低密度奇偶校验(Low Density Parity Check，简称LDPC)码等。

为了实现快速和稳定的同步，DTTB传输系统采用了分级帧结 构。它具有周期性，并且可以和绝对时间同步。数据帧采用四层结 构。帧结构的基本单元称为信号帧，信号帧由帧头和帧体两部分组 成。超帧定义为一组信号帧。分帧定义为一组超帧。帧结构的顶层 称为日帧(Calendar Day Frame，简称CDF)。信号结构是周期的， 并与自然时间保持同步。

DTTB传输系统的信号帧使用时域同步的正交频分复用调制， 或者称为以PN序列为保护间隔的正交频分复用调制。一个信号帧 由帧头和帧体两部分组成，它们具有相同的基带符号速率7.56MS/s。 一个信号帧可以作为一个正交频分复用(OFDM)块。一个OFDM 块进一步分成一个保护间隔和一个离散傅里叶逆变换(Inverse Discrete Fourier Transform，简称IDFT)块。对于DTTB系统的信 号帧来说，帧同步序列作为OFDM的保护间隔，帧体作为IDFT块。

帧头部分由PN序列构成，帧头长度有三种选项。帧头信号采 用I路和Q路相同的4QAM调制。帧头的PN序列除了作为OFDM 块的保护间隔外，还可以在接收端用于信号帧的帧同步、载波恢复 和跟踪、符号时钟恢复、信道估计等用途。

OFDM系统的每个子载波的带宽较窄，各个子载波需要保持正 交，因而对系统的同步性能非常敏感。由于多普勒频移、发射和接 收机的晶振频率不一致等因素的影响，系统的载波频率会发生偏移， 从而造成子载波间干扰，影响解调性能。所以，精确同步在OFDM 系统中非常重要。