專利名稱：位置分集方法、數字衛(wèi)星廣播接收方法以及數字衛(wèi)星廣播接收機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于數字衛(wèi)星廣播的位置分集方法和基于位置分集的數字衛(wèi)星廣播接收機。
在此說明書中，為了方便起見，將從一個上行鏈路廣播電臺更換到另一個上行鏈路廣播電臺的運行更換過程稱為“位置更換”。
對于數字衛(wèi)星廣播的位置分集方法，建議在事先通知和指定的超幀內進行位置更換。以下是這樣做的原因。為了盡可能抑制位置更換產生的干擾，例如切斷視頻信號和聲頻信號，在位置更換期間，應盡可能不顯著地對數字衛(wèi)星廣播接收機進行凍結和凈噪。
具體地說，如圖4A和4B所示，采用TMCC信息中的發(fā)送/接收控制信息內的擴展字段(第一位至第四位)。將第四位設置為“1”，“1”表示指定超幀執(zhí)行此位置分集過程。在將此位設置為“0”后，在第四位為“1”的超幀之后的第N個(N＝16)超幀內進行位置分集。執(zhí)行位置分集后，在執(zhí)行此位置分集之后的第M個(M＝0)超幀內將其第四位設置為“0”。
此外，將擴展字段的第三位設置為“1”以從主電臺中指定上行鏈路，而將擴展字段的第二位設置為“1”以從輔助電臺中指定上行鏈路。
為了符合位置分集方法，如圖5所示，在數字衛(wèi)星廣播接收機的解調單元中，通過參考載波再生相位誤差表21，可以根據檢波基帶信號獲得對應于接收相位誤差的相位誤差電壓。將相位誤差電壓送到由數字濾波器構成的載波濾波器22。將載波濾波器22的輸出送到AFC電路23，在此對載波濾波器22的輸出進行累加。根據累加值，對數控振蕩器24的振蕩頻率進行控制。將數控振蕩器24的輸出送到計算電路26作為再生載波。將輸入到計算電路26的再生載波與基帶信號I和Q相乘以檢波基帶信號I和Q。
滾降(roll-of)濾波器27限制計算電路26輸出的檢波輸出帶寬。幀同步檢波電路31從限帶檢波輸出中檢波幀同步模式并獲得TMCC信息。將獲得的TMCC信息送到TMCC解碼器32，對它進行解碼。將解碼的TMCC信息送到位置分集控制電路33，在此，根據擴展字段內的第四位校驗是否指定執(zhí)行位置分集。
如果檢測到指定執(zhí)行位置分集，則在每次檢測到超幀時，位置分集控制電路33遞減計數N值。在N值成為0時，即在檢測到N＝0的超幀時，將指定執(zhí)行信號送到幀同步檢波電路31。收到此指定執(zhí)行信號后，幀同步檢波電路31繼續(xù)檢波位于TMCC信息字段之前的幀同步模式W1。在檢波到幀同步模式W1時，再利用幀同步模式W1實現同步。
然而，利用所建議的傳統(tǒng)位置分集方法，在指定超幀內的某個位置進行位置更換，但是不清楚在指定超幀內的哪個位置進行位置更換。
顯然，在進行位置更換時，在主電臺與輔助電臺之間存在載波頻率偏差、時鐘相移等。此外，還可以想象，在進行位置更換之前和之后，存在幀周期偏差，例如約5毫秒。因為存在這些偏差和相移，所以圖像被干擾，或者語音被切斷。
在超幀內的某個位置進行此傳統(tǒng)位置更換，并且在進行此更換瞬間，載波頻率、時鐘相位、幀周期等出現偏差和相移。因此，需要在數字衛(wèi)星廣播接收機端釋放一次系統(tǒng)時鐘，然后再進行同步。由于不能確定在超幀內的什么位置進行位置更換，所以最快在下一個超幀內再使系統(tǒng)鎖定實現再次同步。此周期是再同步所需的最短周期。
因此，不能再現在其內進行位置更換的超幀內的數據。例如，數字衛(wèi)星廣播接收機內的視頻數據存在錯誤，因此圖像被干擾，語音被切斷。
為了實現本發(fā)明的上述目的，提供了一種通過更換位置持續(xù)進行數字衛(wèi)星廣播的位置分集方法，其中在收到位置更換的指定執(zhí)行信號時，在收到指定執(zhí)行信號時確定的超幀中預定特定幀的TMCC信息字段周期內，進行位置更換以持續(xù)進行廣播。
根據本發(fā)明的位置分集方法，在收到位置更換指定執(zhí)行信號時，在收到指定執(zhí)行信號時確定的超幀中的預定指定幀的TMCC信息字段的周期內，進行位置更換以持續(xù)進行廣播。因此，可以在短時間內確定位置更換周期，所以對數字衛(wèi)星廣播接收機的影響小。
根據本發(fā)明的位置分集方法，執(zhí)行位置更換時的周期在預定特定幀的TMCC信息字段的第一個半周期內。
因為在預定特定幀的TMCC信息字段的第一個半周期內進行位置更換，所以進行位置更換的TMCC字段的剩余時間變長。利用進行位置更換的TMCC信息字段之后的超幀同步模式W2或W3，便于實現再同步。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種利用位置分集方法持續(xù)接收其位置待更換的數字衛(wèi)星廣播的信息的方法，其中通過在進行位置更換的字段周期期間，檢波特定幀的TMCC信息字段，并且通過利用檢波的TMCC信息字段之后的超幀同步模式W2和W3實現再同步，可以持續(xù)接收廣播信息。此外，還提供了一種具有這種運行過程和功能的數字衛(wèi)星廣播接收機。
根據本發(fā)明的接收方法和數字衛(wèi)星廣播接收機，事先確定在其內進行位置更換的超幀中的幀，并且在確定幀的TMCC信息字段周期內，進行位置更換。因此，利用進行位置更換的TMCC信息字段之后的超幀同步模式W2或W3，可以實現再同步。由于在位置更換瞬間之后立即利用超幀同步模式W2或W3實現再同步，所以可以在短時間內實現再同步，并且?guī)缀醪怀霈F圖像和聲音的擾動現象。
圖4A和4B示出用于位置更換的TMCC信息字段的示意圖；圖5示出傳統(tǒng)數字衛(wèi)星廣播接收機解調單元的結構框圖。


圖1示出采用位置分集方法的數字衛(wèi)星廣播使用的超幀格式的示意圖。
如圖1A所示，眾所周知，一個超幀包括8個幀。如圖1B所示，每個幀包括幀同步模式W1、TMCC(發(fā)送與復用配置控制)信息、用于識別該幀是否是超幀的起始幀的超幀同步模式W2或W3、主信號、基準色同步信號、主信號、色同步信號、...、主信號以及色同步信號。超幀同步模式W2用于超幀的起始幀，而超幀同步模式W3用于第二至第八幀。在圖2B中，利用實例示出第二幀。
主信號采用調制方案格構碼8PSK、QPSK或BPSK。幀同步模式W1、超幀同步模式W2和W3、TMCC信息以及基準色同步信號采用BPSK。幀同步模式W1和超幀同步模式W2和W3分別具有32個碼元(包括20個固定位碼元)。TMCC信息具有128個碼元，主信號具有203個碼元，色同步信號具有4個碼元。一幀具有39,936個碼元。
根據本發(fā)明實施例，在對TMCC信息內的發(fā)送/接收控制信息擴展字段的第四位進行置位之后，在具有被置位第四位的超幀之后的第十六超幀內進行位置分集。在這種情況下，在超幀的預定特定幀內的TMCC信息字段內進行位置更換，例如在第二幀的TMCC信息字段內進行。
例如，假定響應位置更換指定執(zhí)行信號對圖1A所示的超幀進行位置更換，則在圖1B所示的第二幀的TMCC信息字段的周期內進行位置更換。由于TMCC信息具有128個碼元，并且在之后說明的約15個碼元周期內進行位置更換，所以最好在TMCC信息字段的第一個半周期內進行位置更換。
接著，將說明位置更換過程。
圖2示出位置更換的示意圖。
作為委托廣播電臺的BS廣播電臺1a、1b以及1c將廣播信息發(fā)送到受托廣播電臺。根據位置分集，受托廣播電臺選擇一個主電臺2和輔助電臺10作為上行鏈路廣播電臺，并且選擇的電臺將廣播信息發(fā)送到廣播衛(wèi)星。
在不同位置，受托廣播電臺具有作為上行鏈路廣播電臺的主電臺2和輔助電臺10。
主電臺2具有ISDB-S編碼器2、位置分集控制單元4、延遲線5、調制器6、開關7、上變頻器8。ISDB-S編碼器3對BS廣播電臺1a、1b和1c輸出的廣播信息進行編碼。位置分集控制單元4置位TMCC信息的發(fā)送/接收控制信息的擴展字段的第二至第四位，以在判別主電臺難以建立通信線路之后進行位置更換。延遲線5將ISDB-S編碼輸出延遲預定時間，編碼輸出含有TMCC信息，TMCC信息含有基于位置分集控制單元4的輸出的信息。利用延遲線5的編碼輸出，調制器6對載波進行調制。在N＝0的超幀內的預定特定幀的TMCC信息字段的第一個半周期內接通開關7，同時在擴展字段內將輸入了調制器6調制的輸出的主電臺2指定為上行鏈路電臺。上變頻器8將開關7的調制輸出的頻率升高到預定頻率。
將延遲線5的延遲時間設置為ISDB-S編碼器3的編碼輸出到達輔助電臺10所需要的延遲時間。
輔助電臺10具有位置分集監(jiān)視單元11、調制器12、開關13以及上變頻器14。位置分集監(jiān)視單元11檢查包含在ISDB-S編碼輸出內的TMCC信息字段的擴展字段內的信息以監(jiān)視是否指定輔助電臺10作為上行鏈路電臺。利用ISDB-S編碼輸出，調制器12對載波進行調制。在N＝0的超幀的預定特定幀(例如第二幀)的TMCC信息字段的第一個半周期內，接通開關13，同時在擴展字段內，將輸入了調制器6的調制輸出的輔助電臺10指定為上行鏈路電臺。上變頻器14將開關13的調制輸出的頻率升高到預定頻率。
利用ISDB-S編碼器3對作為委托廣播電臺的BS廣播電臺1a至1c提供的廣播信息進行編碼并發(fā)送。編碼輸出含有其擴展字段存儲由位置分集控制單元4分別確定的執(zhí)行位置分集和指定上行鏈路電臺的信息的TMCC信息。
在上述結構中，將ISDB-S編碼器3的編碼輸出送到延遲線4和輔助電臺10。延遲線4的延遲時間補償主電臺2與輔助電臺10之間的發(fā)送延遲時間。
調制器6對延遲線4延遲的編碼輸出進行調制，并將調制器6的輸出送到開關7。在這種情況下，如果位置分集控制單元4發(fā)出位置分集指定執(zhí)行信號，并指定主電臺為上行鏈路電臺(即如果TMCC信息字段的發(fā)送/接收控制信息內的擴展字段中的第三位和第四位被置位)，則在N＝0的超幀的第二幀的TMCC信息字段的第一個半周期內接通開關7。在這種情況下，上行鏈路廣播電臺由輔助電臺10變更為主電臺2，并且上變頻器8升高頻率并將廣播信息發(fā)送到衛(wèi)星。
在這種情況下，在輔助電臺10內，位置分集監(jiān)視單元11監(jiān)視包含在ISDB-S編碼輸出內的TMCC信息的發(fā)送/接收控制信息的擴展字段。如果TMCC信息的發(fā)送/接收控制信息的擴展字段內的第三位和第四位被置位，則在N＝0的超幀的第二幀的TMCC信息的第一個半周期內斷開開關13，并禁止輔助電臺10作為上行鏈路電臺。
在這種情況下，延遲線4對主電臺2與輔助電臺10之間的發(fā)送延遲進行補償。在位置更換瞬間，實際測量的、因為相對于主電臺2和輔助電臺10具有不同距離的BS衛(wèi)星的運動的多普勒效應引起的時移(最大偏差)為340ns。此外，輔助電臺10的地面通信線路等的信號處理過程的時移為170ns。
因此位置更換的最大偏差約為510(＝340+170)ns。然而，由于一個碼元周期約為35ns(28.860MHz)，所以最大偏差相對于約15個碼元，它比TMCC信息字段(128個碼元)短，因此可以在TMCC信息字段的第一個半周期內實現位置更換。
以上述類似方式實現從主電臺2到輔助電臺10的位置更換。
如上所述，在預定幀的TMCC信息字段的周期內，委托廣播電臺的上行鏈路電臺在主電臺與輔助電臺之間進行位置更換，或者更具體地說，在TMCC信息字段的第一個半周期內進行位置更換。根據接收廣播信息的接收方法和數字衛(wèi)星廣播接收機，盡管利用該位置分集方法，在進行位置更換時的TMCC信息的幾個碼元周期內會出現短暫斷開和合成，但是在TMCC信息字段之后存在的超幀同步模式W2(W3)的幾十個碼元的周期內，可以實現再同步。由于TMCC信息字段之后存在超幀同步模式W2或W3，所以可以在最短時間內實現再同步。
接著，將說明接收根據本發(fā)明實施例采用位置分集的數字衛(wèi)星廣播的廣播信息的接收方法。利用本實施例的位置分集方法，檢波進行位置更換的TMCC信息字段，并利用TMCC信息之后的超幀同步模式W2或W3實現再同步，以在此后接收位置分集廣播信息。按這種方式，如上所述，盡管在位置更換時在TMCC信息的幾個碼元周期內會出現短暫斷開和合成，但是在TMCC信息字段之后存在的超幀同步模式W2(W3)的幾十個碼元周期內可以實現再同步。
接著，將說明根據本發(fā)明實施例利用位置分集接收廣播信息的數字衛(wèi)星廣播接收機。
在圖3所示的根據本發(fā)明的數字衛(wèi)星廣播接收機的解調單元內，使用了幀同步檢波電路28和TMCC解碼器29，代替圖5所示的傳統(tǒng)數字衛(wèi)星廣播接收機中的幀同步檢波電路31和TMCC解碼器32。
在圖3所示的根據本發(fā)明的數字衛(wèi)星廣播接收機的解調單元內，利用計算電路26對數控振蕩器24輸出的正交再生載波(載波再生電路25輸出的再生載波)與基帶信號I和Q相乘以正交檢波基帶信號I和Q。滾降濾波器27限制正交檢波基帶信號的帶寬。
將利用滾降濾波器27限制了其帶寬的基帶信號送到載波再生相位誤差表21和幀同步檢波電路28。圖1C和圖1D所示的信號A1和A0是幀同步檢波電路28和TMCC解碼器29從TMCC信息產生的，將它們從幀同步檢波電路28送到載波再生相位誤差表21。
在接收信號A1和A0的載波再生相位誤差表21中，從信號A1和A0的組合識別主信號的調制方法，并且根據識別的調制方法選擇相位誤差表以檢測其頻帶受限的基帶信號的相位。通過參考選擇相位誤差表，根據識別的調制方法和相位誤差，載波再生相位誤差表21輸出相位誤差電壓。
通過數字濾波器22將相位誤差電壓送到AFC電路23。AFC電路23對每個相位誤差電壓進行累加。將每次累加的累加輸出從AFC電路23送到數控振蕩器24，數控振蕩器24輸出其頻率對應于累加輸出輸出的正的正弦數據和正的余弦數據以及負的正弦數據和負的余弦數據。在這種情況下，在每次進行累加時，累加輸出改變數控振蕩器24的振蕩頻率。從此觀點看，運行過程類似于AFC，因此將功能塊23稱為AFC電路。
在計算電路26中，將數控振蕩器24輸出的正的正弦數據乘以基帶信號I，而將負的余弦數據乘以基帶信號Q。將乘法運算的結果累加在一起輸出基帶信號q。同樣，將正的余弦數據乘以基帶信號I，而將負的正弦數據乘以基帶信號Q。將乘法運算結果累加在一起輸出基帶信號i。計算電路26以此方式進行正交檢波。
幀同步檢波電路28從提供的基帶信號內檢波幀同步模式W1和超幀同步模式W2(W3)。將檢波的TMCC信息臨時保持在TMCC解碼器29內，并然后進行解碼。如果TMCC解碼器29從TMCC信息的擴展字段的第四位檢測到位置分集執(zhí)行指定信號，則在檢波每次檢波超幀時遞減計數N＝0的超幀時，位置分集控制電路33將指定執(zhí)行信號發(fā)送到幀同步檢波電路28。
從位置分集控制電路33收到指定執(zhí)行信號后，利用N＝0的超幀的預定特定幀(例如第二幀)內的超幀同步模式W3(或者如果預定特定幀為第一幀，則利用超幀同步模式W2，或者如果預定特定幀為第三幀，則利用超幀同步模式W3)，幀同步檢波電路28實現再同步。
如上所述，在預定特定幀的TMCC信息字段周期內進行位置更換，并且利用TMCC信息字段之后的超幀同步模式W2(或W3)實現再同步。因此，可以在短時間內實現再同步。此外，由于僅切斷預定特定幀的TMCC信息，所以不存在解調主信號的問題。
如上所述，根據本發(fā)明的位置分集方法和數字衛(wèi)星廣播接收機，在預定特定幀的TMCC信息字段內設置利用位置分集更換上行鏈路廣播，并利用TMCC信息字段之后的超幀同步模式W2或W3實現再同步。因此可以在短時間內實現再同步，并且還可以避免對主信號產生干擾。
根據本發(fā)明的數字衛(wèi)星廣播信息的接收方法和數字衛(wèi)星廣播接收機，忽略進行位置更換時的TMCC信息，因此數字衛(wèi)星廣播接收機不會產生例如視頻數據誤差，并且不會干擾圖像。
權利要求
1.一種通過更換位置持續(xù)進行數字衛(wèi)星廣播的位置分集方法，其特征在于，在接收位置更換指定執(zhí)行信號時，在接收指定執(zhí)行信號的時間點確定的超幀內的預定特定幀的TMCC信息字段周期內，更換位置以持續(xù)進行廣播。
2.根據權利要求1所述的位置分集方法，其中進行位置更換的周期在預定特定幀的TMCC信息字段的第一個半周期內。
3.一種利用位置分集方法、持續(xù)接收其位置待更換的數字衛(wèi)星廣播的信息的接收方法，通過在其字段進行位置更換的周期內檢波在特定幀內的TMCC信息字段，并通過利用檢波TMCC信息字段之后的超幀同步模式W2或W3實現再同步，可以持續(xù)接收廣播信息。
4.一種利用位置分集方法、持續(xù)接收其位置被更換的數字衛(wèi)星廣播的信息的數字衛(wèi)星廣播接收機，其特征在于通過在其字段進行位置更換的周期內檢波在特定幀內的TMCC信息字段，并通過利用檢波TMCC信息字段之后的超幀同步模式W2或W3實現再同步，可以持續(xù)接收廣播信息。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種位置分集方法、一種數字衛(wèi)星廣播接收方法以及一種數字衛(wèi)星廣播接收機，在進行位置更換時，它們可以使主電臺與輔助電臺之間的數據輸出時間差值盡可能小并且可以盡快實現再同步。在數字衛(wèi)星廣播的位置分集方法中，在收到位置更換指定執(zhí)行信號時，在收到指定執(zhí)行信號時確定的超幀的預定特定幀的TMCC信息字段周期內進行位置更換。在接收機端，通過在其字段進行位置更換的周期內在特定幀的TMCC信息字段內檢波TMCC信息字段，并通過利用檢波TMCC信息字段之后的超幀同步模式W2或W3實現再同步，可以持續(xù)接收廣播信息。
文檔編號H04N5/44GK1413394SQ00817461
公開日2003年4月23日 申請日期2000年12月19日 優(yōu)先權日1999年12月20日
發(fā)明者岡村浩志, 中島朋和, 藤井孝憲, 西島進, 宮本真希, 白石憲一, 堀井昭浩, 松田升治 申請人:株式會社建伍