專利名稱：基于dttb標準的接收機的頻偏估計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字電視的傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于DTTB標準的接收機頻偏估 計技術(shù)。
背景技術(shù)：
數(shù)字電視從上世紀八十年末代開始研制，發(fā)展至今已有二十年的時間，很多國家 或者公司都投入了大量精力來制定數(shù)字電視的傳輸標準和進行產(chǎn)業(yè)化。目前，存在四種數(shù) 字電視地面?zhèn)鬏敇藴?)美國高級系統(tǒng)委員會(Advanced Television Systems Committee,ATSC)研發(fā) 的格形編碼的八電平殘留邊帶(Trellis-Coded 8-Level Vestigial Side-band，8-VSB)調(diào) 制系統(tǒng)。2)歐洲數(shù)字視頻地面廣播(Digital Video Terrestrial Broadcasting-Terrestrial, DVB-T) t示}tMffi 白勺H石馬(Coded Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing, C0FDM)調(diào)制系統(tǒng)。3)日本地面綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播(Integrated Service Digital Broadcasting-Terrestrial, ISDB—T)采用的頻帶分段傳輸(Bandwidth Segmented Transmission, BST)正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)制系統(tǒng)。4)中國數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)(Digital Television Terrestrial Broadcasting, DTTB)標準采用的單載波和多載波OFDM調(diào)制方案。中國的DTTB使用廣播頻譜，每個頻道的有效凈荷的信息傳輸速率在8MHz的帶寬 下可達33Mbps。系統(tǒng)的核心采用mQAM/QPSK等調(diào)制技術(shù)，其頻譜效率可以達到4Bit/s/Hz。 系統(tǒng)使用更加優(yōu)化的前向糾錯碼FEC來抵抗突發(fā)誤碼，例如LDPC編碼等。為了實現(xiàn)快速和穩(wěn)定的同步，DTTB傳輸系統(tǒng)采用了分級數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)。它具有周期 性，并且可以和絕對時間同步。數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)如圖1所示，是一種四層結(jié)構(gòu)。幀結(jié)構(gòu)的基本 單元稱為信號幀(如圖1中的底層)，超幀定義為一組信號幀(長度為125ms，如圖1中的 第二層)。分幀定義為一組超幀(長度為lmim，如圖1中的第三層)。幀結(jié)構(gòu)的頂層稱為日 幀(Calendar Day Frame，CDF長度為24小時)。信號幀結(jié)構(gòu)是周期的，并于自然時間保持 同步。DTTB傳輸系統(tǒng)的信號幀使用時域同步的正交頻分復(fù)用調(diào)制，或者稱為以PN序列 為保護間隔的正交頻分復(fù)用調(diào)制。一個信號幀由幀頭(PN序列)和幀體(數(shù)據(jù)塊)兩部 分組成，它們具有相同的基帶符號速率7. 56MS/s。一個信號幀可以作為一個正交頻分復(fù)用 (OFDM)塊。一個OFDM塊進一步分成一個保護間隔和一個離散傅里葉逆變換塊。對于DTTB 系統(tǒng)得信號幀來說，同步PN序列作為OFDM的保護間隔，而幀體作為IDFT塊。幀頭部分由PN序列構(gòu)成，幀頭長度有三種選項。幀頭信號采用I路和Q路相同的 4QAM調(diào)制。幀頭的PN序列除了作為OFDM塊的保護間隔外，在接收端還可以被用作信號幀 的幀同步、載波恢復(fù)和跟蹤、符號時鐘恢復(fù)、信道估計等用途。
DTTB標準的數(shù)據(jù)幀接收的基本單元是信號幀，為適應(yīng)不同的應(yīng)用，信號幀定義了 三種可選的幀頭模式以及相應(yīng)的信號幀結(jié)構(gòu)，分別對應(yīng)于幀頭模式1、幀頭模式2和幀頭模 式3。幀頭模式1采用的PN序列定義為循環(huán)擴展的8階m序列，可由一個LFSR(偽隨機序 列發(fā)生器)實現(xiàn)。幀頭模式2采用10階最大長度偽隨機二進制序列截短而成，幀頭信號的 長度為595個符號，是長度為1023的m序列的前595個碼片。幀頭模式3采用的PN序列 是循環(huán)移位的9階m序列，可由一個LFSR實現(xiàn)。模式1、模式2、模式3的信號幀的構(gòu)成分 別如圖2a)、圖2b)、圖2c)所示。其中，幀體的長度在三種模式下都是500us，而模式1、2、3 的幀頭長度分別為55. 6us，78. 7us和125us。幀頭模式1的幀頭長度為420個符號(PN420)，如圖3所示，它由一個前同步、一 個PN255序列和一個后同步構(gòu)成。前同步和后同步定義為PN255序列的循環(huán)擴展，其中前 同步長度為82個符號，如圖3中301所示，它是PN255序列尾部303的完全拷貝。后同步 長度為83個符號，如圖3中304所示，它是PN255序列頭部302的完全拷貝。這樣，幀頭模 式1的幀頭的前165(82+83)個符號和后165個符號傳輸相同的數(shù)據(jù)。幀頭模式3的幀頭長度為945符號(PN945)，如圖4所示，由一個前同步、一個 PN511序列和一個后同步構(gòu)成。前同步和后同步定義為PN511的循環(huán)擴展，前向同步如圖4 中311所示，長度為217個符號，它是PN511序列尾部313的完全拷貝。后向同步如圖4中 314所示，長度為217個OFDM符號，它是PN511序列頭部312的完全拷貝。這樣，幀頭模式 3的幀頭的前434(217+217)個符號和后434個符號傳輸相同的數(shù)據(jù)。在數(shù)字電視接收機中，如果存在著較大的頻偏，就很難準確的進行定時同步，而 且，也無法進行信道估計和均衡。所以，通常需要在定時同步之前做頻偏的估計和補償。為 了在比較寬的范圍內(nèi)捕捉到頻偏參數(shù)，并能夠獲得足夠的精度，一般將頻偏估計和補償過 程分為兩個階段先進行粗頻偏估計，即捕捉階段；捕捉階段完成之后進入精頻偏估計及 跟蹤階段。DTTB系統(tǒng)載波頻偏的估計和DVB-T不同。DVB-T在頻域內(nèi)插有導(dǎo)頻，而且DVB-T 系統(tǒng)的OFDM符號帶有循環(huán)前綴，因此對于DVB-T系統(tǒng)來講比較普遍的頻偏估計方法是利 用循環(huán)前綴來估計載波間隔的小數(shù)倍頻偏，而采用頻域的導(dǎo)頻來估計載波間隔的整數(shù)倍頻 偏。而對于DTTB系統(tǒng)來說，它的信號幀的前綴傳輸?shù)氖怯蒔N序列調(diào)制的符號，而且頻域幀 體內(nèi)也沒有導(dǎo)頻符號，只能采用幀頭來估計載波偏差。中國專利申請《基于已知序列相干自相關(guān)的載波頻偏估計算法及其實現(xiàn)裝置》(公 開號CN 101242390A)中提出了基于已知序列的頻偏估計方法，該方法可以用于DTTB系 統(tǒng)。但是該方法存在如下問題1.該方法需要預(yù)先知道準確的幀同步和定時信息。而定時信息在頻偏較大的時候 往往不能準確地估計。2.該方法在提高估計范圍的同時，也提高運算復(fù)雜度。3.沒有利用到頻偏補償后的數(shù)據(jù)做進一步的頻偏精估計，使得系統(tǒng)不完善，實用
性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，提出了一種基于DTTB標準的接收機的頻偏估計方法。本發(fā)明利用了 DTTB系統(tǒng)中幀頭模式1和幀頭模式3的PN序列循環(huán)的 特點，使得系統(tǒng)可以在較大的頻偏和高速移動中正確的接收發(fā)射的信號。本發(fā)明的基于DTTB標準的接收機的頻偏估計方法，其特征在于，包括頻偏粗估計 階段，粗頻偏補償階段，頻偏精估計階段以及精頻偏補償階段；所述頻偏粗估計階段包括以下步驟11)根據(jù)接收的數(shù)據(jù)幀中幀頭的循環(huán)擴展序列，進行該循環(huán)擴展序列的自相關(guān)處 理；12)在自相關(guān)處理后的結(jié)果中檢測相關(guān)峰，得到相關(guān)峰值及其位置；13)根據(jù)相關(guān)峰值得到由于系統(tǒng)頻偏造成的基相位；14)將基相位進行m倍周期的相位擴展；15)利用得到的擴展相位對從相關(guān)峰值位置處截取的數(shù)據(jù)依次進行相位補償(從 相關(guān)峰值位置處向后截取)，得到m組補償相位后的接收序列；16)用標準規(guī)定的本地PN序列與m組補償相位后的接收序列進行循環(huán)互相關(guān)，得 到m組相關(guān)結(jié)果；17)在m組相關(guān)結(jié)果中尋找最大相關(guān)峰值的序列，并且根據(jù)該序列的擴展相位值 計算頻偏粗估計結(jié)果；所述粗頻偏補償階段包括以下步驟21)將粗頻偏估計值送入DPLL數(shù)字鎖相環(huán)，得到需要補償?shù)念l偏結(jié)果；22)根據(jù)需要補償?shù)念l偏結(jié)果將每個接收數(shù)據(jù)分別旋轉(zhuǎn)需要補償?shù)南辔粊硗瓿深l 偏的補償，得到粗頻偏補償后的數(shù)據(jù)；所述頻偏精估計階段包括以下步驟31)用粗頻偏補償后的數(shù)據(jù)中第1幀幀頭部分和標準規(guī)定的本地PN序列做互相 關(guān)；32)用粗頻偏補償后的數(shù)據(jù)中第1+1幀幀頭部分和標準規(guī)定的本地PN序列做互相 關(guān)；33)將步驟31)和步驟32)中的相關(guān)結(jié)果做共軛點乘；34)根據(jù)共軛點乘的結(jié)果計算得到頻偏精估計的結(jié)果；所述精頻偏補償階段包括以下步驟41)將精頻偏估計值送入DPLL數(shù)字鎖相環(huán)，得到需要補償?shù)念l偏結(jié)果；42)根據(jù)需要補償?shù)念l偏結(jié)果將每個接收數(shù)據(jù)分別旋轉(zhuǎn)需要補償?shù)南辔粊硗瓿深l 偏的補償；43)對頻偏補償后的每兩個連續(xù)的信號幀進行相同的操作，并將結(jié)果送入DPLL， 以跟蹤頻偏的變化，得到實時的頻偏估計值。本發(fā)明的特點及有益效果本發(fā)明將頻偏估計分成了粗頻偏估計和精頻偏估計兩部分實現(xiàn)。其中，粗頻偏估 計使得系統(tǒng)可以估計的頻偏范圍很大，估計速度很快，同時也不依賴于系統(tǒng)定時信息。精頻 偏估計的精度更高，可以很好的滿足系統(tǒng)要求，同時也能適應(yīng)高速移動時多普勒效應(yīng)造成 的頻偏抖動情況。本發(fā)明適用于DTTB標準中的幀頭模式1和幀頭模式3的情況，同時也可拓展應(yīng)用于采用類似PN序列作為同步頭的系統(tǒng)。


圖1為典型的DTTB傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)幀的四層結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為三種幀頭模式的信號幀的結(jié)構(gòu)示意圖，其中a)、b)、c)分別對應(yīng)幀頭模式 1、2、3 o圖3為幀頭模式1的幀頭示意圖。圖4為幀頭模式3的幀頭示意圖。圖5為本發(fā)明的頻偏估計流程圖。圖6為本發(fā)明的粗頻偏估計具體流程圖。圖7為本發(fā)明的幀頭互相關(guān)方法精頻偏估計具體流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明提出的基于DTTB標準的接收機的頻偏估計方法結(jié)合附圖及實施例詳細說 明如下本發(fā)明的方法總體流程如圖5所示。該方法包括如下幾個階段頻偏粗估計階段對于頻偏進行粗略的估計；粗頻偏補償階段根據(jù)粗頻偏估計結(jié)果對接收數(shù)據(jù)進行粗頻偏補償；頻偏精估計階段對于殘留頻偏進行精估計；精頻偏補償階段根據(jù)精頻偏估計結(jié)果對接收數(shù)據(jù)最后剩余的殘留頻偏進行補 m
te o下面對本發(fā)明各階段的具體方法及實施例詳細說明如下為了說明方便，首先給出接收數(shù)據(jù)的公式設(shè)接收端接收到的數(shù)據(jù)為r(t)，用采樣頻率為fs的ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)對r(t)進 行采樣，采樣周期為Ts = l/fs，采樣后的數(shù)據(jù)表示為r (n) = r (nTs) n = 1 2...本發(fā)明的頻偏粗估計階段，其流程如圖6所示，包括以下步驟11)根據(jù)接收的數(shù)據(jù)幀中幀頭的循環(huán)擴展序列，對接收到的數(shù)據(jù)r(n)進行該循環(huán) 擴展序列的自相關(guān)處理在接收數(shù)據(jù)第i個符號(i為大于0的整數(shù))位置后取！^個符號， 與延時Lpn個符號后的La個符號作共軛相乘并累加；其中，Lpn為標準規(guī)定中的原始PN序列 的長度(幀頭模式1的原始PN長度Lpn為255，幀頭模式3的原始PN長度Lpn為511)，La 為增加前同步、后同步后的PN序列中數(shù)據(jù)相同部分的長度(由于信號幀頭的特殊性，即幀 頭的前La個符號和后La個符號傳輸數(shù)據(jù)相同，幀頭模式1的La是165，幀頭模式3的La是 434)；之后對i+k個符號做同樣的共軛相乘并累加操作，其中k的長度為(LPN+La+Ls)，Ls為 一個OFDM符號的長度(3780)；自相關(guān)的實現(xiàn)公式如下R(k) = Y/ (n)r (n + LPN)k = l 2 ■■■ (LrN +La+ Lx)
0=1
6
其中，R(k)表示自相關(guān)后的結(jié)果；12)在自相關(guān)處理后的結(jié)果中檢測相關(guān)峰，得到相關(guān)峰值及其位置在R(k)中檢 測相關(guān)峰值，并存儲相關(guān)峰值位置和相關(guān)峰值max (R (k))。13)根據(jù)相關(guān)峰值得到由于系統(tǒng)頻偏造成的基相位根據(jù)相關(guān)峰值max(R(k))，計 算基相位phaSe = angle (max (R(k)))；該基相位是初始頻偏在間隔為樣點上造成的 相位對2 Ji取余的結(jié)果，即2 Ji feXLPNTs = phase+m2 Ji，其中，f；為系統(tǒng)的頻偏，m是頻偏造 成的相位對2 ji取模結(jié)果。14)將基相位進行m倍周期的相位擴展根據(jù)頻偏f；的最大值和最小值確定m 的取值范圍，并對基相位進行周期擴展，擴展后的相位為phase+n^Ji ；如果m的取值范圍 是_N< = m<=N，那么擴展之后的相位范圍是phase-N2 31 _phase+N2 31 ；其中，N為大于 等于1的整數(shù)，由頻偏估計要求的最大值決定，N越大，系統(tǒng)所能估計的頻偏越大；15)利用得到的擴展相位對從相關(guān)峰值位置處截取的數(shù)據(jù)依次進行相位補償，得 到m組補償相位后的接收序列從相關(guān)峰值的位置向后取一段數(shù)據(jù)rp，該數(shù)據(jù)rp的樣點個 數(shù)等于Lpn ；根據(jù)擴展后的相位phaSe+m2 ji對rp的每個采樣點進行相位補償，得到m組相位 補償過的序列r。m(n)rcm (n) = rp (n) * 沖肌16)用標準規(guī)定的本地PN序列與m組補償相位后的接收序列進行循環(huán)互相關(guān)，得 到m組相關(guān)結(jié)果相位補償后的序列r。m(n)與標準規(guī)定的本地PN序列進行滑動互相關(guān)的方 法進行處理，得到m組互相關(guān)結(jié)果Rm (k)iT (眾)=+k = \ 2 lpn
n=\其中，c*表示本地產(chǎn)生的PN序列的共軛的結(jié)果；17)在m組相關(guān)結(jié)果中尋找最大相關(guān)峰值的序列，并且根據(jù)該序列的擴展相位值
計算頻偏粗估計結(jié)果在所有的滑動互相關(guān)結(jié)果R(m) (k)中尋找最大值，根據(jù)最大值所對應(yīng)
^ (phase + mm,v 2tt)
的m值m_可以得到頻偏f\ = . . ；“ \作為粗頻偏估計值。粗頻偏估計完成后，進行粗頻偏補償階段。粗頻偏補償階段包括以下步驟21)將粗頻偏估計值送入DPLL數(shù)字鎖相環(huán)，得到需要補償?shù)念l偏結(jié)果在粗頻偏 補償階段，將粗頻偏結(jié)果送入DPLL進行初始化，得到需要補償?shù)念l偏結(jié)果feQ ；22)根據(jù)需要補償?shù)念l偏結(jié)果將每個接收數(shù)據(jù)分別乘以不同的相位來完成頻偏的 補償，得到粗頻偏補償后的數(shù)據(jù)根據(jù)需要補償?shù)念l偏結(jié)果將每個數(shù)據(jù)r(n)分別旋轉(zhuǎn)需要 補償?shù)南辔?_j2 ji froTsn)完成頻偏的補償，得到粗頻偏補償后的數(shù)據(jù) rco O) = r{n) * e~j2!fc°T-"數(shù)據(jù)進行粗頻偏補償之后，進入精頻偏估計階段。在精頻偏估計階段，對粗頻偏補償后數(shù)據(jù)的連續(xù)兩幀(第1幀和第1+1幀)中每 幀的幀頭數(shù)據(jù)與標準規(guī)定的PN序列做互相關(guān)操作，利用互相關(guān)的相位差來獲得頻偏，如圖 7所示，具體包括如下步驟
31)用第1幀的幀頭(幀頭位置由粗頻偏估計階段3)中的峰值位置確定)和標準 規(guī)定的本地PN序列做互相關(guān)R(P) =(n)
n=\其中表示第1接收幀的PN序列在補償粗頻偏之后的結(jié)果，c*表示標準規(guī)定的 本地PN序列的共軛的結(jié)果，*表示共軛操作符。32)存儲第1幀的相關(guān)結(jié)果R(l)，同時用第1+1幀的PN序列和標準規(guī)定的本地的 PN序列做互相關(guān)，得到相關(guān)結(jié)果R(l+1)；33)對R(l)和R(l+1)做共軛點乘，得到相關(guān)值R' = R*(1+1)R(1)；34)根據(jù)共軛點乘的結(jié)果計算得到頻偏精估計的結(jié)果在相關(guān)值R'中，取R(l)中 最大值對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)1 _‘計算剩余頻偏在間隔為(LPN+La+Ls)個采樣點上造成的相位 phase" =angle(Rfflax‘ )，(LPN+La+Ls)表示一幀包含的采樣點個數(shù)。通過計算得到頻偏精
/+、丄處田 / “(phase")
估計結(jié)果f^2,(LPN+La+LsK'精頻偏估計完成后，進入精頻偏補償階段。精頻偏補償階段包括以下步驟41)將精頻偏估計值送入DPLL數(shù)字鎖相環(huán)，鎖相環(huán)會將頻偏估計值(包括粗頻偏 估計值)進行積分，得到需要補償?shù)恼麄€頻偏的結(jié)果fFI ；42)根據(jù)需要補償?shù)念l偏結(jié)果將每個接收數(shù)據(jù)分別旋轉(zhuǎn)需要補償?shù)南辔粊硗瓿深l 偏補償根據(jù)鎖相環(huán)輸出的頻偏結(jié)果將每個數(shù)據(jù)r(n)分別乘以不同的相位(_j2 ji fFITsn) 來完成頻偏的補償，得到精頻偏補償后的數(shù)據(jù)rn(n) = r(n)*e'j2'1/F'T'"43)對頻偏補償后的每兩個連續(xù)的信號幀進行相同的操作，并將結(jié)果送入DPLL， 以跟蹤頻偏的變化，得到實時的頻偏估計值。并且，使用2)中相同的方法對接收數(shù)據(jù)進行 頻偏補償。實施例下面以幀頭模式1為例，來說明本發(fā)明的頻偏估計方法。假設(shè)接收端接收到的TDS-0FDM信號數(shù)據(jù)為r (t)，數(shù)據(jù)的幀頭模式為標準中規(guī)定 的幀頭模式1。對數(shù)據(jù)使用采樣頻率為fs的ADC (模數(shù)轉(zhuǎn)換器)對其進行采樣，采樣周期為
C 二 I，采樣后的數(shù)據(jù)可以表示為r (n) = r (nTs) n = 1 2...如果接收端存在頻偏f。，那么該頻偏會在各個采樣點上造成一定的相位偏差 隊二外+2<( -1)7；，n = \ 2…，其中外為第一個樣點的初始相位，各個樣點上的 相位成線性關(guān)系。本實施例的具體方法說明如下1、首先，進行粗頻偏估計11)對接收到的數(shù)據(jù)r(n)進行自相關(guān)處理。在接收數(shù)據(jù)第1個符號位置后取165 個符號，與延時255個符號后的165個符號作共軛相乘并累加；其之后對1+k個符號做同樣 的操作，其中k的長度為(255+165+3780)。自相關(guān)的實現(xiàn)公式如下
8165R(k) = Y,r(n)r\n +255)k = \ 2 ... (255 + 165 + 3780)
n=l其中，R(k)表示自相關(guān)后的結(jié)果；12)在R(k)中檢測峰值，并存儲峰值位置和峰值max (R(k))。13)根據(jù)相關(guān)峰值，計算基相位，phase = angle (max (R(k)))。該相位是初始頻偏 在間隔為255個樣點上造成的相位對2 Ji取余的結(jié)果，即2 Ji feX255XTs = phase+m2 ji， 其中，fe為系統(tǒng)的頻偏，m是頻偏造成的相位對2 ji取模結(jié)果。14)根據(jù)頻偏f；的最大值和最小值確定m的取值范圍，并對基相位進行周期擴展， 擴展后的相位為phaSe+m2Ji。m的取值范圍是-10<=m< = 10，那么擴展之后的相位范 Hi :phase-20 n -phase+20 n 15)從相關(guān)峰值的位置向后取一段數(shù)據(jù)r，該數(shù)據(jù)的個數(shù)等于255。根據(jù)擴展后的 相位phaSe+m2 Ji對r的每個樣點進行相位補償，得到m組相位補償過的序列r。m(n)rcm (n) = rm (n) *一她-6+1^)"/25516)相位補償后的序列r。m(n)與標準規(guī)定的本地PN序列進行滑動互相關(guān)的方法 進行處理，得到m組互相關(guān)結(jié)果Rm(k)
255=+ "-!))k = l 2 …255
n=\其中，c*表示本地產(chǎn)生的PN序列的共軛的結(jié)果。17)在所有的滑動互相關(guān)結(jié)果R(m) (k)中尋找最大值，根據(jù)最大值所對應(yīng)的m值
(phase + mm,v 可以得到粗頻偏估計2^*255*r2、根據(jù)粗頻偏估計值進行粗頻偏補償21)將粗頻偏估計值送入DPLL數(shù)字鎖相環(huán)在粗頻偏補償階段，將粗頻偏結(jié)果送 入DPLL進行初始化，得到需要補償?shù)念l偏結(jié)果fro ；22)頻偏補償根據(jù)需要補償?shù)念l偏結(jié)果將每個數(shù)據(jù)r(n)分別旋轉(zhuǎn)需要補償?shù)南?位(_j2 ji feJsn)來完成頻偏的補償，得到粗頻偏補償后的數(shù)據(jù)rco (n) = r{n) * e—河coT'n3、數(shù)據(jù)進行粗頻偏補償之后，進入精頻偏估計階段。31)用第1幀的幀頭和本地PN序列做互相關(guān)
255R(l) = ^0(n)c\n)
n=\其中表示第1接收幀的PN序列在補償粗頻偏之后的結(jié)果，c*表示標準規(guī)定的 本地PN序列的共軛的結(jié)果，*表示共軛操作符。32)存儲第1幀的相關(guān)結(jié)果R(l)，同時第1+1幀的PN序列和本地更新的PN序列 做互相關(guān)，得到R (1+1)33)對 R(l)和 R(l+1)做共軛點乘，R' = R*(1+1)R(1)；34)在相關(guān)值R'中，取R(l)中最大值對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)，計算相位phase" =angle (R_')。該相位是剩余頻偏在間隔為3780+255+165個樣點上造成。通過計算可(phase")
知得到頻偏縣計結(jié)果八二 2 80 + 255么65)*7；°4、精頻偏估計完成后，進入精頻偏補償階段41)將精頻偏估計值送入DPLL數(shù)字鎖相環(huán)，鎖相環(huán)會將頻偏估計值(包括粗頻偏 估計值)進行積分，得到需要補償?shù)恼麄€頻偏的結(jié)果fFI ；42)頻偏補償根據(jù)鎖相環(huán)輸出的頻偏結(jié)果將每個數(shù)據(jù)r(n)分別旋轉(zhuǎn)需要補償?shù)?相位(_j2 ji fFITsn)來完成頻偏的補償，得到精頻偏補償后的數(shù)據(jù)rF! (n) = r{n) * e_ 河143)對此后頻偏補償后的每兩個連續(xù)的信號幀進行相同的操作，并將結(jié)果送入 DPLL，以跟蹤頻偏的變化，得到實時的頻偏估計值。
權(quán)利要求
基于DTTB標準的接收機的頻偏估計方法，其特征在于，包括頻偏粗估計階段，粗頻偏補償階段，頻偏精估計階段以及精頻偏補償階段；所述頻偏粗估計階段包括以下步驟11)根據(jù)接收的數(shù)據(jù)幀中幀頭的循環(huán)擴展序列，進行該循環(huán)擴展序列的自相關(guān)處理；12)在自相關(guān)處理后的結(jié)果中檢測相關(guān)峰，得到相關(guān)峰值及其位置；13)根據(jù)相關(guān)峰值得到由于系統(tǒng)頻偏造成的基相位；14)將基相位進行m倍周期的相位擴展；15)利用得到的擴展相位對從相關(guān)峰值位置處截取的數(shù)據(jù)依次進行相位補償，得到m組補償相位后的接收序列；16)用標準規(guī)定的本地PN序列與m組補償相位后的接收序列進行循環(huán)互相關(guān)，得到m組相關(guān)結(jié)果；17)在m組相關(guān)結(jié)果中尋找最大相關(guān)峰值的序列，并且根據(jù)該序列的擴展相位值計算頻偏粗估計結(jié)果；所述粗頻偏補償階段包括以下步驟21)將粗頻偏估計值送入DPLL數(shù)字鎖相環(huán)，得到需要補償?shù)念l偏結(jié)果；22)根據(jù)需要補償?shù)念l偏結(jié)果將每個接收數(shù)據(jù)分別旋轉(zhuǎn)需要補償?shù)南辔粊硗瓿深l偏的補償，得到粗頻偏補償后的數(shù)據(jù)；所述頻偏精估計階段包括以下步驟31)用粗頻偏補償后的數(shù)據(jù)中第1幀幀頭部分和標準規(guī)定的本地PN序列做互相關(guān)；32)用粗頻偏補償后的數(shù)據(jù)中第1+1幀幀頭部分和標準規(guī)定的本地PN序列做互相關(guān)；33)將步驟31)和步驟32)中的相關(guān)結(jié)果做共軛點乘；34)根據(jù)共軛點乘的結(jié)果計算得到頻偏精估計的結(jié)果；所述精頻偏補償階段包括以下步驟41)將精頻偏估計值送入DPLL數(shù)字鎖相環(huán)，得到需要補償?shù)念l偏結(jié)果；42)根據(jù)需要補償?shù)念l偏結(jié)果將每個接收數(shù)據(jù)分別旋轉(zhuǎn)需要補償?shù)南辔粊硗瓿深l偏的補償；43)對頻偏補償后的每兩個連續(xù)的信號幀進行相同的操作，并將結(jié)果送入DPLL，以跟蹤頻偏的變化，得到實時的頻偏估計值。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于DTTB標準的接收機的頻偏估計方法，屬于數(shù)字電視的傳輸技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括對頻偏進行粗略的估計；根據(jù)粗頻偏估計結(jié)果對接收數(shù)據(jù)進行粗頻偏補償；對于殘留頻偏進行精估計；根據(jù)精頻偏估計結(jié)果對接收數(shù)據(jù)最后剩余的殘留頻偏進行補償。本發(fā)明利用了DTTB系統(tǒng)中幀頭模式1和幀頭模式3的PN序列循環(huán)的特點，使得系統(tǒng)可以在較大的頻偏和高速移動中正確的接收發(fā)射的信號。
文檔編號H04L27/26GK101945065SQ201010264498
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者張瑞齊, 曾朝煌, 王曉暉 申請人:高拓訊達(北京)科技有限公司