專利名稱：Atsc－dtv接收器中的雙模式同步發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及通信系統(tǒng)，更具體而言，涉及接收器。
背景技術(shù)：
在諸如ATSC-DTV(高級電視系統(tǒng)委員會—數(shù)字電視)系統(tǒng)的現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)中(例如參見美國高級電視系統(tǒng)委員會“ATSC DigitalTelevision Standard”，Document A/53，1995年9月15日和“Guide to theUse of the ATSC Digital Television Standard”，Document A/54，1995年10月4日)，高級調(diào)制、信道編碼和均衡被經(jīng)常應(yīng)用。在接收器中，解調(diào)器一般具有載波相位和/或符號定時含糊。均衡器一般是DFE(判決反饋均衡器)型或者其某種變體，并且具有有限長度。在嚴(yán)重失真的信道中，獲知信道沖擊響應(yīng)的虛擬中心以給予均衡器在成功處理信號和校正失真方面的最佳表現(xiàn)是重要的。一種方法是使用基于分段同步信號計算自適應(yīng)均衡器的信道虛擬中心的形心(centroid)計算器。另一種方法是使用基于幀同步信號計算自適應(yīng)均衡器的信道虛擬中心的形心計算器。
一旦確定了信道虛擬中心，就在接收器中本地再生參考信號(如分段同步和幀同步信號)以在虛擬中心處排列(line up)。結(jié)果，均衡器中的節(jié)拍將增大以均衡信道，從而使得均衡后的數(shù)據(jù)輸出將被排列在虛擬中心處。
除了使用形心計算器外，其他已知的再生分段同步信號和/或場同步信號的方法是只基于相關(guān)的。例如，對于分段同步信號，接收器包括將所接收的解調(diào)信號與四個符號分段同步模式相關(guān)的相關(guān)器。接收器隨后在相關(guān)器檢測到接收的解調(diào)信號中的分段同步模式時再生分段同步信號。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的原理，一種接收器包括用于提供同步信號的同步發(fā)生器，其中同步發(fā)生器包括至少兩個工作模式，其中在第一工作模式中，同步發(fā)生器生成作為信道虛擬中心信號的函數(shù)的同步信號，在第二工作模式中，雙模式同步發(fā)生器生成作為相關(guān)信號的函數(shù)的同步信號。
在本發(fā)明的實施例中，ATSC接收器包括解調(diào)器、形心計算器和雙模式同步發(fā)生器。解調(diào)器解調(diào)接收的ATSC-DTV信號，并提供解調(diào)后的信號。形心計算器基于分段同步信號處理解調(diào)后的ATSC-DTV信號，并將信道虛擬中心信號和相關(guān)信號提供給雙模式同步發(fā)生器。后者具有至少兩個工作模式，其中在第一工作模式中，雙模式同步發(fā)生器生成作為信道虛擬中心信號的函數(shù)的分段同步信號，在第二工作模式中，雙模式同步發(fā)生器生成作為相關(guān)信號的函數(shù)的分段同步信號。


圖1示出了形心計算器的框圖；圖2示出了分段同步發(fā)生器的框圖；圖3示出了用在復(fù)形心計算器中的用于處理復(fù)信號的框圖；圖4示出了實現(xiàn)本發(fā)明的原理的接收器的示例性高級框圖；圖5示出了實現(xiàn)本發(fā)明的原理的接收器的示例性部分；圖6和7示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的示例性流程圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的另一實施例；圖9和10示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的示例性流程圖；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的另一實施例；以及圖12和13示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的示例性流程圖。
具體實施例方式
除了具有創(chuàng)造性的概念外，圖中所示的元件是公知的，因此這里不作詳細描述。另外，假設(shè)讀者熟悉電視廣播和接收器，因此這里不作詳細描述。例如，除了具有創(chuàng)造性的概念外，假設(shè)讀者熟悉當(dāng)前和推薦的TV標(biāo)準(zhǔn)，如NTSC(國家電視系統(tǒng)委員會)、PAL(相位交替行)、SECAM(順序彩色與存儲制式)和ATSC(高級電視系統(tǒng)委員會)。同樣地，除了具有創(chuàng)造性的概念外，假設(shè)讀者熟悉發(fā)射概念(如八級殘留邊帶(8-VSB)、正交幅度調(diào)制(QAM))和接收器組件(如射頻(RF)前端)或接收器部件(如低噪聲模塊、調(diào)諧器、解調(diào)器、相關(guān)器、泄漏積分器和平方器)。類似地，用于生成傳輸位流的格式化和編碼方法(如運動圖像專家組(MPEG)-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(ISO/IEC13818-1))是公知的，因此這里不作描述。還應(yīng)當(dāng)注意到，具有創(chuàng)造性的概念可以利用傳統(tǒng)的編程技術(shù)實現(xiàn)，這些技術(shù)這里不作描述。最終，圖中相似的標(biāo)號代表類似的元件。
在描述具有創(chuàng)造性的概念之前，圖1中示出了用在ATSC-DTV系統(tǒng)中的形心計算器100。形心計算器100包括相關(guān)器105、泄漏積分器110、平方器115、峰值搜索元件120、乘法器125、第一積分器130、第二積分器135和相位檢測器140。形心計算器100是基于分段同步信號、每符號一個樣本和數(shù)據(jù)輸入信號101-1(只包括同相(實)分量)的。數(shù)據(jù)輸入信號101-1代表由解調(diào)器(未示出)提供的解調(diào)后的接收ATSC-DTV信號。
數(shù)據(jù)輸入信號101-1被施加到相關(guān)器105(或分段同步檢測器105)以檢測其中的分段同步信號(或模式)。分段同步信號具有重復(fù)模式，并且兩個相鄰分段同步信號之間的距離相當(dāng)大(832個符號)。這樣，分段同步信號可用于估計信道沖擊響應(yīng)，信道沖擊響應(yīng)又用于估計信道虛擬中心或形心。分段同步檢測器105將數(shù)據(jù)輸入信號101-1與ATSC-DTV分段同步的特性相關(guān)，即二進制表示是[1 0 0 1]，或者VSB符號表示是[+5 -5 -5+5]。來自分段同步檢測器105的輸出信號隨后被施加到泄漏積分器110。后者具有832符號的長度，這等于一個分段中符號的數(shù)目。由于VSB數(shù)據(jù)是隨機的，因此在數(shù)據(jù)符號位置的積分器值將向0平均。然而，由于每832個符號重復(fù)四個分段同步信號，因此在分段同步位置處的積分器值將成比例地向信號強度增長。如果信道沖擊響應(yīng)出現(xiàn)多路徑或幻象(ghost)，則分段同步符號將在這些多路徑延遲位置處出現(xiàn)。結(jié)果，多路徑延遲位置處的積分器值也將成比例地向幻象幅度增長。泄漏積分器是這樣的，即在執(zhí)行了峰值搜索之后，其在每次積分器添加新的數(shù)時減去恒定值。這是為了避免硬件溢出。這832個泄漏積分器值被平方器115平方。所得到的輸出信號(或相關(guān)器信號116)被發(fā)送到峰值搜索元件120和乘法器125。(應(yīng)當(dāng)注意到，除了平方之外，元件115還可以提供其輸入信號的絕對值。)隨著每個泄漏積分器值(相關(guān)器信號116)被施加到峰值搜索元件120，相應(yīng)的符號索引值(符號索引119)也被施加到峰值搜索元件120。符號索引119是這樣一個虛擬索引，其最初可被重置為0，并且對于每一新的泄漏積分器值遞增1，重復(fù)從0到831的模式。峰值搜索元件120對832個平方后的積分器值(相關(guān)器信號116)執(zhí)行峰值搜索，并提供峰值信號121，峰值信號121對應(yīng)于與832個平方后的積分器值中的最大值相關(guān)聯(lián)的符號索引。峰值信號121被用作信道的初始中心，并且被施加到第二積分器135(下面描述)。
泄漏積分器值(相關(guān)器信號116)也被從當(dāng)前符號索引到初始中心的相對距離加權(quán)，并且隨后通過反饋環(huán)路或形心計算環(huán)路確定加權(quán)后的中心位置。形心計算環(huán)路包括相位檢測器140、乘法器125、第一積分器130和第二積分器135。該反饋環(huán)路在執(zhí)行峰值搜索之后開始，并且第二積分器135被初始化以初始中心或峰值。相位檢測器140計算當(dāng)前符號索引(符號索引119)和虛擬中心值136之間的距離(信號141)。經(jīng)由乘法器125計算加權(quán)值126，并將其饋送到第一積分器130，第一積分器130累積每832個符號的組的加權(quán)值。如上所述，第二積分器135首先被設(shè)為峰值，隨后進行到累積第一積分器130的輸出以創(chuàng)建虛擬中心值(或形心)136。圖1中的所有積分器都具有隱含的比例縮放因子。
一旦確定了虛擬中心值136，就在接收器中本地再生VSB參考信號(如分段同步和幀同步信號)以在虛擬中心處排列。結(jié)果，均衡器中的節(jié)拍將增大以均衡信道，從而使得均衡后的數(shù)據(jù)輸出將排列在虛擬中心處。圖2示出了用于基于虛擬中心的分段同步再生的框圖。具體而言，分段同步發(fā)生器160從形心計算器100接收上述虛擬中心值136和符號索引119，并響應(yīng)于其而提供分段同步信號161。例如，分段同步信號161在符號索引119與虛擬中心值136一致時具有值“1”，而在其他情況下具有值“0”?；蛘?，分段同步信號161可以在從中心值開始的四個后續(xù)的符號索引值期間具有值“1”，而在其他情況下具有值“0”。
從圖1中可容易導(dǎo)出相對圖1所述的系統(tǒng)的擴展，如擴展到復(fù)數(shù)據(jù)輸入信號(同相和正交分量)，每符號一個樣本或基于幀同步的設(shè)計。
例如，如果數(shù)據(jù)輸入信號是復(fù)信號，則形心計算器(現(xiàn)在也稱為“復(fù)形心計算器”)獨立處理輸入數(shù)據(jù)信號的同相(I)和正交(Q)分量，如圖3所示。具體而言，輸入數(shù)據(jù)信號的同相分量(101-1)是經(jīng)由分段同步檢測器105-1、泄漏積分器110-1和平方器115-1處理的；而輸入數(shù)據(jù)信號的正交分量(101-2)是經(jīng)由分段同步檢測器105-2、泄漏積分器110-2和平方器115-2處理的。這些元件中的每一個以與上述圖1中類似的方式動作。盡管未在圖中示出，但是符號索引可以從任一平方器元件中生成。來自每個平方器(115-1和115-2)的輸出信號經(jīng)由加法器180加在一起以提供相關(guān)器信號116，處理的其余部分與以上針對圖1所述的相同。
關(guān)于每符號兩個樣本的形心計算器，圖示使用了T/2間距(其中T對應(yīng)于符號間隔)。例如，分段同步檢測器具有與T/2間距的分段同步特性相匹配的T/2間距的值，泄漏積分器具有2x832的長度，并且符號索引遵循這樣的模式0，0，1，1，2，2，...，831，831，而不是0，1，2，...，831。
最后，對于基于幀同步信號的形心計算器，應(yīng)當(dāng)注意到以下內(nèi)容。由于幀/場同步信號是由832個符號組成的，并且達到每313個分段(這長于信道中的任何實際多路徑擴展)，因此確定任何多路徑信號的位置是沒有問題的。與圖1中的分段同步檢測器相比，異步PN511相關(guān)器可用于測量信道沖擊響應(yīng)(如果只使用PN511，則不止832個幀同步符號)。(PN511是偽隨機數(shù)序列，并且在前面提到的ATSC標(biāo)準(zhǔn)中有所描述。)附加處理類似于上述圖1的內(nèi)容，除了該處理對至少一個完整場的持續(xù)時間執(zhí)行以外。相關(guān)值被發(fā)送到峰值搜索功能模塊以對一場的時間執(zhí)行峰值搜索。從而，該峰值的符號索引被用作初始虛擬中心點。一旦確定了初始中心點，就只有當(dāng)相關(guān)輸出超過預(yù)定閾值并且在初始虛擬中心點之前和之后處于某一范圍內(nèi)時才分析相關(guān)結(jié)果。例如，初始中心位置周圍的+/-500個符號的相關(guān)輸出超過預(yù)定值。準(zhǔn)確的范圍是由預(yù)期在真實環(huán)境中遇到的實際信道沖擊響應(yīng)長度和可用均衡器的長度兩者確定的。處理的其余部分與前面圖1所述的相同。
現(xiàn)在描述具有創(chuàng)造性的概念，接收器包括用于提供同步信號的同步發(fā)生器，其中同步發(fā)生器包括至少兩個工作模式，其中在第一工作模式中，同步發(fā)生器生成作為信道虛擬中心信號的函數(shù)的同步信號，在第二工作模式中，雙模式同步發(fā)生器生成作為相關(guān)信號的函數(shù)的同步信號。僅出于示例目的，將在ATSC分段同步信號的上下文中描述具有創(chuàng)造性的概念。然而，具有創(chuàng)造性的概念并不限于此。
應(yīng)當(dāng)注意到，具有創(chuàng)造性的概念可以與均衡器結(jié)合使用以加速接收器的響應(yīng)。這一想法是基于以下事實即，對于許多信道沖擊響應(yīng)，相應(yīng)的虛擬中心位置距離主信號(即，具有最大強度或峰值的信號)相對較近。然而，虛擬中心計算只可以在解調(diào)器收斂之后執(zhí)行，并且均衡器只在識別出信道中心值之后才開始。然而，這可能增大接收器的獲取時間。因此，根據(jù)本發(fā)明的原理，使用相關(guān)信號來檢測同步信號使得接收器能夠在一旦執(zhí)行峰值搜索時但是在確定信道虛擬中心之前啟動均衡器。這假定了虛擬中心是主信號或峰。一旦完成了虛擬中心計算，就可以進行判決是以新的虛擬中心重啟均衡器，還是以原始峰進行處理。該判決可例如基于峰值和中心值位置是否在閾值距離內(nèi)，或者基于均衡器是否已經(jīng)收斂。對于許多信道沖擊響應(yīng)，該均衡的早期啟動代表節(jié)省了收斂時間和總的接收器獲取時間。即使作出了一旦可獲得虛擬中心就使用該虛擬中心的判決，與等待中心值計算的原始策略相比，也可以重置均衡器，而不帶來任何懲罰。
圖4中示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的示例性電視機10的高級框圖。電視(TV)機10包括接收器15和顯示器20。作為示例，接收器15是ATSC兼容的接收器。應(yīng)當(dāng)注意到，接收器15也可以是NTSC(國家電視系統(tǒng)委員會)兼容的，即，具有NTSC工作模式和ATSC工作模式，從而使得TV機10能夠顯示來自NTSC廣播或ATSC廣播的視頻內(nèi)容。為了簡化描述具有創(chuàng)造性的概念，這里只描述ATSC工作模式。接收器15接收廣播信號11(例如經(jīng)由天線(未示出))以對其進行處理從而從其回復(fù)例如HDTV(高分辨率TV)視頻信號，以應(yīng)用到顯示器20從而瀏覽其上的視頻內(nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明的原理，接收器15包括具有至少兩個工作模式的雙模式同步發(fā)生器，其中在第一工作模式中，雙模式同步發(fā)生器生成作為虛擬中心信號的函數(shù)的分段同步信號，在第二工作模式中，雙模式同步發(fā)生器生成作為相關(guān)信號的函數(shù)的分段同步信號。圖5中示出了接收器15的有關(guān)部分的示例性框圖。(應(yīng)當(dāng)注意到，這里沒有示出與具有創(chuàng)造性的概念無關(guān)的接收器15的其他處理模塊，例如用于提供信號274的RF前端等。)解調(diào)器275接收信號274，信號274的中心在IF頻率(FIF)，并且具有等于6MHz(兆赫茲)的帶寬。解調(diào)器275將解調(diào)后的接收的ATSC-DTV信號201提供給形心計算器200。后者類似于圖1的形心計算器100，并且提供虛擬中心值136、符號索引119和峰值信號121。應(yīng)當(dāng)注意到，峰值信號121代表表達相關(guān)數(shù)據(jù)的信號，即相關(guān)信號。然而，也可以使用其他信號，例如圖1的信號116等。除了上述信號外，形心計算器200還提供多個附加信號。首先，形心計算器200提供計算標(biāo)志信號202，該信號標(biāo)識形心計算何時完成。例如，一旦計算完成，計算標(biāo)志信號202就可被設(shè)為值“1”，而在這之前被設(shè)為值“0”。最后，形心計算器200提供峰值標(biāo)志信號204，該信號標(biāo)識峰值搜索何時完成。例如，一旦峰值搜索計算完成，峰值標(biāo)志信號204就可被設(shè)為值“1”，而在這之前被設(shè)為值“0”。
形心計算器200將上述輸出信號136、121、202和204提供給判決設(shè)備210(將在下面描述)。根據(jù)本發(fā)明的原理，判決設(shè)備210生成去往分段同步發(fā)生器260的分段參考信號212，分段同步發(fā)生器260類似于先前描述的圖2的分段同步發(fā)生器160。具體而言，分段同步發(fā)生器260接收來自判決設(shè)備210的分段參考信號212和來自形心計算器200的符號索引，并作為響應(yīng)提供分段同步信號261。例如，分段同步信號261在符號索引119與分段參考信號212一致時具有值“1”，否則具有值“0”。根據(jù)本發(fā)明的原理，生成的分段同步信號261或者是虛擬中心值136的函數(shù)，或者是峰值信號121的函數(shù)。
返回到判決設(shè)備210，該設(shè)備接收來自形心計算器200的虛擬中心值136、峰值信號121、計算標(biāo)志信號202和峰值標(biāo)志信號204。另外，判決設(shè)備210還接收兩個控制信號，閾值信號206和模式信號207(例如，來自接收器15的處理器(未示出))。作為示例，有三種工作模式，但是具有創(chuàng)造性的概念不限于此。在第一工作模式中，例如模式信號207被設(shè)為等于值“0”，只有相關(guān)信號被用于生成分段同步信號。在第二工作模式中，例如模式信號207被設(shè)為等于值“1”，只有虛擬中心值被用于生成分段同步信號。最后，在第三工作模式中，例如模式信號207被設(shè)為等于值“2”，相關(guān)信號或虛擬中心值被用于生成分段同步信號。最后，判決設(shè)備210提供上述分段參考信號212，還提供狀態(tài)信號211以供接收器15的其他部分(未示出)使用。
根據(jù)本發(fā)明的原理，判決設(shè)備210按如圖6的流程圖所示的提供分段參考信號212。應(yīng)當(dāng)注意到，盡管這里以流程圖的上下文描述了本發(fā)明的原理，但是也可以使用其他表示形式，例如狀態(tài)圖。在步驟305中，判決設(shè)備210根據(jù)模式信號207確定當(dāng)前工作模式。如果模式信號207代表值“0”，則判決設(shè)備210在步驟325中提供峰值信號121作為分段參考信號212。另一方面，如果模式信號207代表值“1”，則判決設(shè)備210在步驟320中提供虛擬中心值136作為分段參考信號212。最后，如果模式信號207代表值“2”，則判決設(shè)備210在步驟310中評價計算標(biāo)志信號202。如果計算標(biāo)志信號202的值等于“0”，例如形心計算器200還未完成虛擬中心值的確定，則判決設(shè)備210在步驟325中提供峰值信號121作為分段參考信號212。然而，一旦計算標(biāo)志信號202的值變?yōu)榈扔凇?”，則判決設(shè)備210就在步驟315中評價相關(guān)值和確定的虛擬中心值之間的距離。如果|峰值-中心值|≤閾值(經(jīng)由閾值信號206表達)，則判決設(shè)備210在步驟325中提供峰值信號121作為分段參考信號212。這種情況下，峰值距離虛擬中心值在閾值距離內(nèi)。然而，如果|峰值-中心值|＞閾值，則判決設(shè)備210在步驟320中提供虛擬中心值136作為分段參考信號212。這種情況下，峰值距離虛擬中心值大于閾值距離。
如上所述，判決設(shè)備210還提供狀態(tài)信號211。該信號向接收器15的其他部分(未示出)標(biāo)識分段參考是從峰值導(dǎo)出的還是從虛擬中心值導(dǎo)出的，并且可用于重置后續(xù)的接收器模塊，如均衡器(未示出)。例如，無論何時狀態(tài)信號211從值“0”轉(zhuǎn)變?yōu)橹怠?”，從值“0”轉(zhuǎn)變?yōu)橹怠?”，從值“0”轉(zhuǎn)變?yōu)橹怠?”和從值“1”轉(zhuǎn)變?yōu)橹怠?”，均衡器都可被重置。
根據(jù)本發(fā)明的原理，判決設(shè)備210按如圖7的流程圖所示的提供狀態(tài)信號211。與圖6中所示的流程圖類似，判決設(shè)備210首先在步驟405中確定工作模式。如果模式信號207代表值“0”(峰值信號121被用于生成分段參考信號212)，則判決設(shè)備210在步驟410中評價峰值標(biāo)志信號204。如果峰值標(biāo)志信號204的值等于“1”，即，峰值搜索完成，則判決設(shè)備210在步驟415中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“2”。然而，如果峰值標(biāo)志信號204的值等于“0”，即，峰值搜索未完成，則判決設(shè)備210在步驟430中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“0”。另一方面，如果模式信號207代表值“1”(虛擬中心值136被用于生成分段參考信號212)，則判決設(shè)備210在步驟420中評價計算標(biāo)志信號202。如果計算標(biāo)志信號202的值等于“1”，即，計算完成，則判決設(shè)備210在步驟425中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“3”。然而，如果計算標(biāo)志信號202的值等于“0”，即，計算未完成，則判決設(shè)備210在步驟430中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“0”。最后，如果模式信號207代表值“2”(峰值信號121或虛擬中心值136被用于生成分段同步信號)，則判決設(shè)備210在步驟435中評價峰值標(biāo)志信號204。如果峰值標(biāo)志信號204的值等于“0”，即，峰值搜索未完成，則判決設(shè)備210在步驟440中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“0”。然而，如果峰值標(biāo)志信號204的值等于“1”，即，峰值搜索完成，則判決設(shè)備210在步驟445中評價計算標(biāo)志202。如果計算標(biāo)志信號202的值等于“0”，即，計算未完成，則判決設(shè)備210在步驟450中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“1”。然而，如果計算標(biāo)志信號202的值等于“1”，即，計算完成，則判決設(shè)備210在步驟455中評價峰值和確定的虛擬中心值之間的距離。如果|峰值-中心值|≤閾值(經(jīng)由閾值信號206表達)，則判決設(shè)備210在步驟460中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“2”。然而，如果|峰值-中心值|＞閾值，則判決設(shè)備210在步驟425中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“3”。
轉(zhuǎn)到圖8，圖8中示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的另一示例性實施例。圖8中所示的實施例類似于圖5中所示的實施例，除了判決設(shè)備210接受兩個額外的輸入信號以外。第一輸入信號是鎖定信號209，該信號表達例如接收器15的均衡器的狀態(tài)，以及該均衡器是否被鎖定。鎖定信號209可以來自于均衡器、另一接收器模塊，或者其可以是由處理器(未在圖8中示出)控制的可編程位寄存器。另一輸入信號是ΔT208，該信號的值代表時間段的發(fā)生或經(jīng)過(將在下面描述)。作為示例，ΔT208是從由接收器15的處理器(未示出)控制的可編程寄存器提供的，并且代表時間間隔，ΔT≥0。
在該實施例中，判決設(shè)備210按如圖9的流程圖所示的提供分段參考信號212。該流程圖類似于圖6中所示的流程圖。在圖9的步驟305中，判決設(shè)備210根據(jù)模式信號207確定當(dāng)前工作模式。如果模式信號207代表值“0”，則判決設(shè)備210在步驟325中提供峰值信號121作為分段參考信號212。另一方面，如果模式信號207代表值“1”，則判決設(shè)備210在步驟320中提供虛擬中心值136作為分段參考信號212。最后，如果模式信號207代表值“2”，則判決設(shè)備210在步驟310中評價計算標(biāo)志信號202。如果計算標(biāo)志信號202的值等于“0”，例如形心計算器200還未完成虛擬中心值的確定，則判決設(shè)備210在步驟325中提供峰值信號121作為分段參考信號212。然而，一旦計算標(biāo)志信號202的值轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”(到“1”的轉(zhuǎn)變由圖9中的符號“→1”代表)，即，計算完成，則判決設(shè)備210就在步驟315中評價相關(guān)值和確定的虛擬中心值之間的距離。如果|峰值-中心值|≤閾值(經(jīng)由閾值信號206表達)，則判決設(shè)備210在步驟325中提供峰值信號121作為分段參考信號212。這種情況下，峰值距離虛擬中心值在閾值距離內(nèi)。然而，如果|峰值-中心值|＞閾值，則判決設(shè)備210在步驟330中評價鎖定信號209。如果鎖定信號209的值等于“1”并且發(fā)生在ΔT208時間段內(nèi)(例如均衡器已在該時間段內(nèi)鎖定，其可以在計算標(biāo)志信號202轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”時啟動計算)，則判決設(shè)備210在步驟325中提供峰值信號121作為分段參考信號212。然而，如果鎖定信號209的值等于“0”并且發(fā)生在ΔT208時間段內(nèi)(均衡器在該時間段內(nèi)還未鎖定)，則判決設(shè)備210在步驟320中提供虛擬中心值136作為分段參考信號212。
現(xiàn)在參考圖10，判決設(shè)備210按如圖10所示的流程圖提供狀態(tài)信號211。該流程圖類似于圖7中所示的流程圖。判決設(shè)備210首先在步驟405中確定工作模式。如果模式信號207代表值“0”(峰值信號121被用于生成分段參考信號212)，則判決設(shè)備210在步驟410中評價峰值標(biāo)志信號204。如果峰值標(biāo)志信號204的值等于“1”，即，峰值搜索完成，則判決設(shè)備210在步驟415中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“2”。然而，如果峰值標(biāo)志信號204的值等于“0”，即，峰值搜索未完成，則判決設(shè)備210在步驟430中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“0”。另一方面，如果模式信號207代表值“1”(虛擬中心值136被用于生成分段參考信號212)，則判決設(shè)備210在步驟420中評價計算標(biāo)志信號202。如果計算標(biāo)志信號202的值等于“1”，即，計算完成，則判決設(shè)備210在步驟425中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“3”。然而，如果計算標(biāo)志信號202的值等于“0”，即，計算未完成，則判決設(shè)備210在步驟430中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“0”。最后，如果模式信號207代表值“2”(峰值信號121或虛擬中心值136被用于生成分段同步信號)，則判決設(shè)備210在步驟435中評價峰值標(biāo)志信號204。如果峰值標(biāo)志信號204的值等于“0”，即，峰值搜索未完成，則判決設(shè)備210在步驟440中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“0”。然而，如果峰值標(biāo)志信號204的值等于“1”，即，峰值搜索完成，則判決設(shè)備210在步驟445中評價計算標(biāo)志202。如果計算標(biāo)志信號202的值等于“0”，即，計算未完成，則判決設(shè)備210在步驟450中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“1”。然而，一旦計算標(biāo)志信號202的值轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”(到“1”的轉(zhuǎn)變由圖10中的符號“→1”代表)，即，計算完成，則判決設(shè)備210在步驟455中評價峰值和確定的虛擬中心值之間的距離。如果|峰值-中心值|≤閾值(經(jīng)由閾值信號206表達)，則判決設(shè)備210在步驟460中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“2”。然而，如果|峰值-中心值|＞閾值，則判決設(shè)備210在步驟485中評價鎖定信號209。如果鎖定信號209的值等于“1”并且發(fā)生在ΔT208時間段內(nèi)(例如均衡器已在該時間段內(nèi)鎖定，其可以在計算標(biāo)志信號202轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”時啟動計算)，則判決設(shè)備210在步驟460中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“2”。然而，如果鎖定信號209的值等于“0”并且發(fā)生在ΔT208時間段內(nèi)(均衡器在該時間段內(nèi)還未鎖定)，則判決設(shè)備210在步驟425中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“3”。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖11，圖11中示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的另一示例性實施例。圖11中所示的實施例類似于圖8中所示的實施例，除了判決設(shè)備210不依賴于閾值信號206以外。
在該實施例中，判決設(shè)備210按圖12的流程圖所示的提供分段參考信號212。該流程圖類似于圖9中所示的流程圖。在圖12的步驟305中，判決設(shè)備210根據(jù)模式信號207確定當(dāng)前工作模式。如果模式信號207代表值“0”，則判決設(shè)備210在步驟325中提供峰值信號121作為分段參考信號212。另一方面，如果模式信號207代表值“1”，則判決設(shè)備210在步驟320中提供虛擬中心值136作為分段參考信號212。最后，如果模式信號207代表值“2”，則判決設(shè)備210在步驟310中評價計算標(biāo)志信號202。如果計算標(biāo)志信號202的值等于“0”，例如形心計算器200還未完成虛擬中心值的確定，則判決設(shè)備210在步驟325中提供峰值信號121作為分段參考信號212。然而，一旦計算標(biāo)志信號202的值轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”(到“1”的轉(zhuǎn)變由圖12中的符號“→1”代表)，即，計算完成，則判決設(shè)備210就在步驟330中評價鎖定信號209。如果鎖定信號209的值等于“1”并且發(fā)生在ΔT208時間段內(nèi)(例如均衡器已在該時間段內(nèi)鎖定，其可以在計算標(biāo)志信號202轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”時啟動計算)，則判決設(shè)備210在步驟325中提供峰值信號121作為分段參考信號212。然而，如果鎖定信號209的值等于“0”并且發(fā)生在ΔT208時間段內(nèi)(均衡器在該時間段內(nèi)還未鎖定)，則判決設(shè)備210在步驟320中提供虛擬中心值136作為分段參考信號212。
現(xiàn)在參考圖13，判決設(shè)備210按圖13中所示的流程圖提供狀態(tài)信號211。該流程圖類似于圖10中所示的流程圖。判決設(shè)備210首先在步驟405中確定工作模式。如果模式信號207代表值“0”(峰值信號121被用于生成分段參考信號212)，則判決設(shè)備210在步驟410中評價峰值標(biāo)志信號204。如果峰值標(biāo)志信號204的值等于“1”，即，峰值搜索完成，則判決設(shè)備210在步驟415中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“2”。然而，如果峰值標(biāo)志信號204的值等于“0”，即，峰值搜索未完成，則判決設(shè)備210在步驟430中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“0”。另一方面，如果模式信號207代表值“1”(虛擬中心值136被用于生成分段參考信號212)，則判決設(shè)備210在步驟420中評價計算標(biāo)志信號202。如果計算標(biāo)志信號202的值等于“1”，即，計算完成，則判決設(shè)備210在步驟425中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“3”。然而，如果計算標(biāo)志信號202的值等于“0”，即，計算未完成，則判決設(shè)備210在步驟430中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“0”。最后，如果模式信號207代表值“2”(峰值信號121或虛擬中心值136被用于生成分段同步信號)，則判決設(shè)備210在步驟435中評價峰值標(biāo)志信號204。如果峰值標(biāo)志信號204的值等于“0”，即，峰值搜索未完成，則判決設(shè)備210在步驟440中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“0”。然而，如果峰值標(biāo)志信號204的值等于“1”，即，峰值搜索完成，則判決設(shè)備210在步驟445中評價計算標(biāo)志202。如果計算標(biāo)志信號202的值等于“0”，即，計算未完成，則判決設(shè)備210在步驟450中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“1”。然而，一旦計算標(biāo)志信號202的值轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”(到“1”的轉(zhuǎn)變由圖13中的符號“→1”代表)，即，計算完成，則判決設(shè)備210在步驟485中評價鎖定信號209。如果鎖定信號209的值等于“1”并且發(fā)生在ΔT都市208時間段內(nèi)(例如均衡器已在該時間段內(nèi)鎖定，其可以在計算標(biāo)志信號202轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”時啟動計算)，則判決設(shè)備210在步驟460中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“2”。然而，如果鎖定信號209的值等于“0”并且發(fā)生在ΔT208時間段內(nèi)(均衡器在該時間段內(nèi)還未鎖定)，則判決設(shè)備210在步驟425中將狀態(tài)信號211設(shè)為值“3”。
上述根據(jù)本發(fā)明的原理的所有示例性實施例可以基于任何同步信號。相關(guān)器將輸入數(shù)據(jù)與選擇的同步信號相比較。在ATSC-DTV的上下文中，某些候選者是分段同步信號或幀同步信號。對于這些類型的同步信號，差別在于相關(guān)器的選擇和積分器的大小，以適應(yīng)同步信號的類型和大小。
同樣地，上述根據(jù)本發(fā)明的原理的所有示例性實施例可以基于任何數(shù)字通信系統(tǒng)的任何類型的訓(xùn)練信號。在這種情況下，相關(guān)器將輸入數(shù)據(jù)與正討論的訓(xùn)練信號相比較。對于上述根據(jù)本發(fā)明的原理的所有實施例，虛擬中心計算的確發(fā)生在信號接收的開始時，但是該過程可以繼續(xù)，以使得最優(yōu)虛擬中心位置被基于信道條件一直更新，并且虛擬中心可以根據(jù)更新后的虛擬中心位置通過緩慢地據(jù)此改變采樣時鐘頻率而移位。隨后應(yīng)當(dāng)對時間相位輸出進行相同的更新。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的原理，雙模式發(fā)生器允許分段同步發(fā)生器和/或幀同步發(fā)生器或者僅僅基于分段/場同步相關(guān)器，或者僅僅基于信道虛擬中心值。具有創(chuàng)造性的概念可以與均衡器結(jié)合使用，以對大部分輸入信號加速接收器響應(yīng)。具有創(chuàng)造性的概念可以擴展到經(jīng)受線性失真的系統(tǒng)的任何訓(xùn)練信號。
前面僅僅例示了本發(fā)明的原理，應(yīng)當(dāng)意識到，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠作出大量的替換配置，盡管在這里沒有明示，但是這些替換配置也體現(xiàn)了本發(fā)明的原理，并且在其精神和范圍內(nèi)。例如，盡管在獨立功能元件的上下文中進行例示，但是這些功能元件可以實現(xiàn)在一個或多個集成電路(IC)上。類似地，盡管示為獨立元件，但是這些元件中的任何一個或全部可以實現(xiàn)在由存儲的程序控制的處理器(例如數(shù)字信號處理器)中，該處理器執(zhí)行例如與例如圖6中所示的一個或多個步驟相對應(yīng)的關(guān)聯(lián)軟件等等。另外，盡管示為捆綁在TV機10內(nèi)的元件，但是其中的元件可以以任何組合方式分布在不同的單元中。例如，圖4的接收器15可以是設(shè)備的一部分，或盒(如與設(shè)備物理分離的機頂盒)或者結(jié)合了顯示器20的盒等。另外，應(yīng)當(dāng)注意到，盡管在陸地廣播的上下文中進行描述，但是本發(fā)明的原理可應(yīng)用于其他類型的通信系統(tǒng)，例如衛(wèi)星、線纜等。因此，應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對示例性實施例進行修改，并且可以作出其他的配置。
權(quán)利要求
1.一種接收器，包括用于提供同步信號的同步發(fā)生器；其中所述同步發(fā)生器包括至少兩個工作模式，其中在第一工作模式中，所述同步發(fā)生器生成作為信道虛擬中心信號的函數(shù)的同步信號，在第二工作模式中，所述同步發(fā)生器生成作為相關(guān)信號的函數(shù)的同步信號。
2.如權(quán)利要求1所述的接收器，其中所述同步信號代表ATSC-DTV(高級電視系統(tǒng)委員會—數(shù)字電視)分段同步信號。
3.如權(quán)利要求1所述的接收器，其中所述同步信號代表ATSC-DTV(高級電視系統(tǒng)委員會—數(shù)字電視)幀同步信號。
4.如權(quán)利要求1所述的接收器，還包括響應(yīng)于解調(diào)后的信號提供所述信道虛擬中心信號和所述相關(guān)信號的形心計算器。
5.如權(quán)利要求1所述的接收器，還包括響應(yīng)于解調(diào)后的信號提供所述相關(guān)信號的相關(guān)器，所述相關(guān)信號代表解調(diào)后的信號和代表所述同步信號的數(shù)據(jù)模式之間的相關(guān)。
6.如權(quán)利要求1所述的接收器，還包括用于提供作為解調(diào)后的信號內(nèi)表達的數(shù)據(jù)模式的函數(shù)的信道虛擬中心信號的形心計算環(huán)路，其中所述數(shù)據(jù)模式代表所述同步信號。
7.如權(quán)利要求1所述的接收器，其中所述同步發(fā)生器生成這樣的同步信號，該同步信號是所述信道虛擬中心信號的值和作為所述相關(guān)信號的函數(shù)的值之間的差的函數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的接收器，其中所述同步發(fā)生器生成作為鎖定信號的函數(shù)的同步信號，所述鎖定信號代表均衡器、另一接收器模塊或由微處理器控制的可編程位寄存器的值中的至少一個的鎖定狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求1所述的接收器，其中所述同步發(fā)生器生成作為發(fā)生在時間間隔ΔT內(nèi)的鎖定信號的函數(shù)的同步信號，所述鎖定信號代表均衡器、另一接收器模塊或由微處理器控制的可編程位寄存器的值中的至少一個的鎖定狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求1所述的接收器，還包括用于設(shè)置作為以下各項中的至少一個的函數(shù)的同步發(fā)生器模式的判決設(shè)備所述信道虛擬中心信號的值和作為所述相關(guān)信號的函數(shù)的值之間的差；鎖定信號；指示相關(guān)計算何時完成的峰值計算標(biāo)志；或者指示信道虛擬中心計算何時完成的形心計算標(biāo)志。
11.如權(quán)利要求1所述的接收器，還包括用于提供作為以下各項中的至少一個的函數(shù)的狀態(tài)信號的判決設(shè)備所述同步發(fā)生器模式；所述信道虛擬中心信號的值和作為所述相關(guān)信號的函數(shù)的值之間的差；鎖定信號；指示相關(guān)計算何時完成的峰值計算標(biāo)志；或者指示信道虛擬中心計算何時完成的形心計算標(biāo)志。
12.一種用在接收器中的方法，該方法包括在第一模式中提供作為信道虛擬中心信號的函數(shù)的同步信號；以及在第二模式中提供作為相關(guān)信號的函數(shù)的同步信號。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述同步信號代表ATSC-DTV(高級電視系統(tǒng)委員會—數(shù)字電視)分段同步信號。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述同步信號代表ATSC-DTV(高級電視系統(tǒng)委員會—數(shù)字電視)幀同步信號。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括處理解調(diào)后的信號以提供所述信道虛擬中心信號和所述相關(guān)信號。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括提供所述相關(guān)信號，所述相關(guān)信號代表解調(diào)后的信號和代表所述同步信號的數(shù)據(jù)模式之間的相關(guān)。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括提供作為解調(diào)后的信號內(nèi)表達的數(shù)據(jù)模式的函數(shù)的信道虛擬中心信號，其中所述數(shù)據(jù)模式代表所述同步信號。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括提供這樣的同步信號，該同步信號是所述信道虛擬中心信號的值和作為所述相關(guān)信號的函數(shù)的值之間的差的函數(shù)。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括提供作為鎖定信號的函數(shù)的同步信號，所述鎖定信號代表均衡器、另一接收器模塊或由微處理器控制的可編程位寄存器的值中的至少一個的鎖定狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括提供作為發(fā)生在時間間隔ΔT內(nèi)的鎖定信號的函數(shù)的同步信號，所述鎖定信號代表均衡器、另一接收器模塊或由微處理器控制的可編程位寄存器的值中的至少一個的鎖定狀態(tài)。
21.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括設(shè)置作為以下各項中的至少一個的函數(shù)的同步發(fā)生器模式所述信道虛擬中心信號的值和作為所述相關(guān)信號的函數(shù)的值之間的差；鎖定信號；指示相關(guān)計算何時完成的峰值計算標(biāo)志；或者指示信道虛擬中心計算何時完成的形心計算標(biāo)志。
22.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括提供作為以下各項中的至少一個的函數(shù)的狀態(tài)信號所述同步發(fā)生器模式；所述信道虛擬中心信號的值和作為所述相關(guān)信號的函數(shù)的值之間的差；鎖定信號；指示相關(guān)計算何時完成的峰值計算標(biāo)志；或者指示信道虛擬中心計算何時完成的形心計算標(biāo)志。
全文摘要
一種接收器包括用于提供同步信號的同步發(fā)生器，其中同步發(fā)生器包括至少兩個工作模式，其中在第一工作模式中，同步發(fā)生器生成作為信道虛擬中心信號的函數(shù)的同步信號，在第二工作模式中，雙模式同步發(fā)生器生成作為相關(guān)信號的函數(shù)的同步信號。
文檔編號H04L27/22GK1954594SQ200580015217
公開日2007年4月25日 申請日期2005年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月12日
發(fā)明者艾弗尼特·馬可曼, 格布里爾·阿爾佛雷德·艾德 申請人:湯姆遜許可證公司