[发明专利]数字广播发射机

说明书

本申请是国际申请日为2005年1月20日、中国申请号为200580003120.6、发明名称为“具有改进接收性能的数字广播发射/接收系统及其信号处理方法”的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及一种数字广播发射/接收系统及其信号处理方法，具体地说，涉及一种能够通过将已知序列插入VSB(残留边带)数据流中并利用所插入的已知序列发射该数据流从而改进该系统接收性能的数字广播发射/接收系统及其信号处理方法。 

背景技术

属于美国类型数字陆地广播系统的ATSC(先进电视系统委员会)VSB系统是一种信号载波型广播系统，其使用以312段(segment)为单位的场同步信号。 

图1的框图示出了作为通用美国类型数字陆地广播系统的ATSC DTV标准的发射机/接收机的结构。 

图1所示的数字广播发射机包括：随机函数发生器(randomizer)110，用于随机化MPEG-2(运动图像专家组)转送数据流(TS)；RS(Reed Solomon)编码器120，用于将RS奇偶字节加到所述转送流上以便校正由于在转送处理中信道特性而发生的位误差；交织器130，用于根据规定的模式交织经RS编码的数据；和格编码器140，用于通过以2/3的速率执行交织的数据的格解码而将交织的数据映射到8级符号上。所述数字广播发射机执行MPEG-2转送流的误差校正编码。 

所述数字广播发射机还包括：多路复用器150，用于将段同步信号和场同步信号插入经过误差校正编码的数据中；调制器/RF转换器160，用于将导频音插入所述数据符号中，通过将规定的DC值插入所述数据符号中，该数据符号还被插入段同步信号和场同步信号，调制器/RF转换器160通过对所 述数据符号执行脉冲整形执行所述数据符号的VSB调制，并将经过调制的数据符号向上转换成RF信道频带信号，以便发射该RF信道频带信号。 

因此，所述数字广播发射机随机化MPEG-2转送数据流，经过是外部编码器的RS编码器120外部编码随机化的数据，并经过交织器130分布编码的数据。另外，所述数字广播发射机经过格编码器140以12符号为单位内部编码经过交织的数据，执行经内部编码的数据到所述8级符号(8-level symb01)的映射，将所述场同步信号和段同步信号插入编码的数据中，执行数据的VSB调制，然后将调制的数据向上转换成RF信号以输出该RF信号。 

期间，图1所示的数字广播接收机包括：调谐器210，用于将经过信道接收的RF信号向下转换成基带信号；调制器220，用于执行转换后基带信号的同步检测和解调；均衡器230，用于补偿由于多径而发生的解调信号的信道失真；格解码器240，用于校正均衡后信号的误差并将该均衡后信号解码为符号数据；解交织器250，用于重排由该数字广播发射机的交织器130所分布的数据；RS解码器260，用于校正误差；以及，去随机函数发生器270，用于去随机化经过RS解码器260校正的数据，并输出MPEG-2转送流。 

因此，图1所示的数字广播接收机将所述RF信号下转换成基带信号，解调和均衡转换后的信号，然后，信道解码经解调的信号以便恢复成原始信号。 

图2示出了在美国类型数字广播(8VSB)系统中使用并被插入段同步信号和场同步信号的VSB数据帧。 

如图2所示，一个帧由两个场组成，一个场由作为第一段的一个场同步段和312个数据段组成。另外，VSB数据帧中的一个段对应于一个MPEG-2分组，并由4个符号的段同步信号和828个数据符号组成。 

在图2中，所述段同步信号和场同步信号被用于所述数字广播接收机的同步和均衡。即，场同步信号和段同步信号是指在数字广播发射机和接收机之间已知的数据，当在接收机方执行均衡时，其被用做参考信号。 

如图1所示，美国类型的数字地面广播系统的VSB系统是一种单载波系统，所以具有在具有多普勒效应的多径衰落环境中很弱的缺点。因此，接收机的性能受到用于消除所述多径的均衡器的极大影响。 

但是，根据图2所示的现有的传送帧，由于作为均衡器参考信号的场同步信号每313个段出现一次，所以，其频率相对于一帧信号是相当低的，这使得均衡的性能降低。 

特别是，现有技术的均衡器很难如上所述使用少量数据估计所述信道和通过消除所述多径均衡所接收的信号。因此，传统数字广播接收机的缺点是在差的信道环境、特别是在多普勒面向信道环境中的接收性能降低。 

发明内容