專利名稱：同步檢測裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于高清晰度電視的傳輸系統(tǒng)中(下文簡稱為“HDTV”)，甚至在差的信道環(huán)境中傳輸高可靠信息的糾錯技術(shù)，更為具體地講，是涉及用于有效地從HDTV接收機(jī)收到的信號中檢測同步信號執(zhí)行糾錯技術(shù)的交錯/去交錯(interleave/deinterleave)的同步檢測裝置和其方法。
在所涉及的各種HDTV接收機(jī)中，美國專利5220811號公開了一種技術(shù)，該技術(shù)是一個收到的信號被分離為窄帶的和中頻(IF)的各個頻段，且該被分離為窄帶的和IF的各頻段的信號被鎖定到一個預(yù)定的穩(wěn)定的頻率上，以由正交相位解調(diào)該被分離的中頻，且各由正交相位解調(diào)的信號被低通濾波變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。然后，從該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換的數(shù)據(jù)被延遲一個預(yù)定時間，并與在一個高頻段處理的信號相混合，以便該得到的結(jié)果被分離為將要變成模擬信號的亮度信號和色差信號。結(jié)果，該音頻/視頻接收設(shè)備變得與現(xiàn)存的彩色電視機(jī)相兼容。簡而言之，在上述專利中使用的技術(shù)是一種利用通過頻段分離和分抽樣方法對接收信號進(jìn)行解碼。
另外一方面，為了在HDTV接收機(jī)中實(shí)現(xiàn)去交錯，必須從接收的信號中檢測同步信號，并通過識別該接收信號的旋轉(zhuǎn)量執(zhí)行旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償。
上述兩種操作是一個同步檢測器的功能。
同時，在信道兼容數(shù)字加密HDTV系統(tǒng)(CCDC)中建議的幀格式中，開始的三個字節(jié)用于去交錯的同步。
也就是說，能夠被用于同步的一個符號單元的參考信號的數(shù)目是六個。
在本發(fā)明中，五個信號被用作參考信號，剩下的一個信號被用作將要用來設(shè)置該系統(tǒng)的附加信號。
當(dāng)編碼按格子編碼器(trellis encoder)執(zhí)行時，對于包含六個信號的空間是不被編碼的，但被預(yù)設(shè)置的五個參考信號和一個附加信號填充。
接收機(jī)將發(fā)送的信號與預(yù)設(shè)置的參考信號相比較，檢測去交錯所要求的同步信號。
本發(fā)明的一個目的是提供一種同步檢測裝置及其方法，以便從HDTV接收機(jī)接收的信號中有效地檢測同步信號，執(zhí)行交錯/去交錯。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于補(bǔ)償所檢測的同步信號的旋轉(zhuǎn)的同步檢測裝置及其方法。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，提供一種同步檢測裝置，該裝置包括一個第一同步檢測器，用于將來自接收機(jī)的一個信號與在先被識別的參考信號進(jìn)行比較，從而檢測同步信號和其旋轉(zhuǎn)量；一個旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，用于補(bǔ)償在所述第一同步檢測器中檢測到的信號的旋轉(zhuǎn)量；和一個第二同步檢測器，用于借助于該同步信號的周期，精確地檢測同步，不管輸入到旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的信號的誤差。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一個目的，提供了一種同步檢測的方法，該方法包括在一個系統(tǒng)起始以后，確定一個信號是否通過第一同步檢測電路的步驟；當(dāng)該信號通過第一同步檢測電路時，確定第一計(jì)數(shù)值是否為一個幀的長度。當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)值不為一個幀的長度時，確定第二計(jì)數(shù)值是否為一個幀的長度。繼而，當(dāng)?shù)诙?jì)數(shù)值不是幀長度時，第二同步信號被設(shè)置為1，當(dāng)?shù)诙?jì)數(shù)值是幀長度時，獲得第二同步信號的最小值，且該第二計(jì)數(shù)值被清零。此后，當(dāng)在確定第一計(jì)數(shù)值的步驟中該第一計(jì)數(shù)值是幀長度時，按獲得第一同步信號的最小值的步驟次序執(zhí)行該方法，獲得第一同步信號的最小值后清零該第一計(jì)數(shù)值，確定該第一同步信號是否大于1，當(dāng)該第一同步信號大于1時，檢測同步，當(dāng)在確定通過第一檢測電路信號的步驟中該信號未通過第一同步檢測電路時，確定是否第一計(jì)數(shù)值是幀長度，當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)值是幀長度時，獲得第一同步信號的最大值，在獲得第一同步信號的最大值之后，將第一計(jì)數(shù)值清零以便檢測同步，當(dāng)在第一計(jì)數(shù)值確定步驟中該第一計(jì)數(shù)值不是幀長度時，確定是否第二計(jì)數(shù)值是幀長度，當(dāng)?shù)诙?jì)數(shù)值是幀長度時，獲得第一同步信號的最大值，將第二計(jì)數(shù)值清零，在第二計(jì)數(shù)值清零以后，比較第二同步信號與第一同步信號，當(dāng)?shù)诙叫盘柎笥诘谝煌叫盘枙r，改變第一和第二同步信號及第一和第二計(jì)數(shù)值，確定改變后的第一同步信號是否大于零，當(dāng)?shù)谝煌叫盘柎笥诹銜r，第一計(jì)數(shù)值加1，在第一計(jì)數(shù)值加1以后確定第二同步信號是否大于零，并且當(dāng)?shù)诙叫盘柎笥诹銜r，第二計(jì)數(shù)值加1 。
本發(fā)明的上述目的和其它優(yōu)點(diǎn)在參照各附圖對優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中將變得更為清楚，其中

圖1是表示按照本發(fā)明的同步檢測裝置的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示圖1中的第一同步檢測裝置的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)圖；圖3是表示圖2中的行緩沖器的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)圖4是表示圖1中的旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)圖；圖5是信號點(diǎn)陣(constellation)的一種表示；和圖6A和6B是執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的同步檢測方法的連續(xù)流程圖。
參照圖1，按照本發(fā)明的用于執(zhí)行去交錯所要求的檢測同步信號的同步信號檢測裝置包括一個第一同步檢測器10，用于通過比較發(fā)送到接收機(jī)的一個信號與一個預(yù)置的參考信號檢測同步信號及其旋轉(zhuǎn)量；一個旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器20，用于補(bǔ)償在第一同步檢測器10中檢測出的信號的旋轉(zhuǎn)；和一個第二同步檢測器30，用于通過利用同步信號的周期性能夠精確地搜索出同步信號來檢測同步，而不管在來自旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器20的信號中出現(xiàn)少量的誤差。
如圖2所示，第一同步檢測器10具有一個行緩沖器11，用于延遲饋送接收的輸入信號，和加/減比較器12，用于在行緩沖器11中加或減所延遲的信號，產(chǎn)生代表該信號的旋轉(zhuǎn)的數(shù)量和同步信號的一個信號。
如圖3所示，行緩沖器11由FIFO存儲器11A到11H組成，用于通過預(yù)定的級延遲饋送輸入信號。
如圖4所示，旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器20包括第一復(fù)用器21，用于將饋送的輸入信號分離為多個獨(dú)立的信息信號，緩沖器22至26用于補(bǔ)償來自第一復(fù)用器21的各對應(yīng)信號按照各規(guī)定的那么多的旋轉(zhuǎn)量，和第二復(fù)用器27，用于接收由緩沖器22至26分別補(bǔ)償了旋轉(zhuǎn)量的信號，選擇和饋送一個信號。
此后，如上所述按照本發(fā)明的同步檢則裝置的操作和作用將參照圖1至5予以詳細(xì)描述。
與第一同步檢測器10的操作相聯(lián)系，對每個符號推導(dǎo)出以下公式(1)和(2)，假設(shè)，接收的信號串由X[n](其中n＝0，1，2，……)表示，用于識別去交錯所要求的同步信號的參考信號是r[i](i＝0、…、4)，按θ(-0°、90°、180°、和270°)那么多“S”信號的旋轉(zhuǎn)值是Tθ(s)，并且I軸與Q軸的絕對值的和是｜·｜d01=Σi=04|x[n-20i]-Tθ(r[4-i])|]]>公式(1)d02=Σi=03|x[n-20i]-Tθ(r[3-i])|]]>公式(2)此時，如果一個滿足如下關(guān)系的輸入信號被檢測到，則這個信號是當(dāng)同步信號旋轉(zhuǎn)θ時被確定的。
dθ1＜TL和dθ2＞TH公式(3)其中角度是0°、90°、180°和270°，且參考符號TL和TH表示參考信號的閾值。
當(dāng)公式(3)的旋轉(zhuǎn)滿足于多個旋轉(zhuǎn)角度θ之一時，一個具有最大值的角度θ按照以下公式(4)被確定為旋轉(zhuǎn)量值D＝dθ2－dθ1公式(4)這里，參考信號的閾值TH和TL是按以下確定的。
為了避免所用參考信號的重復(fù)，以這樣一種方式確定參考信號，即有90°和170°旋轉(zhuǎn)量的信號在在先確定的參考信號中被排除。
為了識別信號的旋轉(zhuǎn)量，一個滿足于以下關(guān)系的信號將被選擇。
max(d902d1802d2702)≤d01公式(5)min(d901d1801d2701)≥d01公式(6)各個閾值利用滿足于下列關(guān)系的值設(shè)置。
d01＜TL＜min(d901，d1801，d2701)公式(7)max(d902，d1801，d2701)＜TH＜d02公式(8)如果各參考信號和附加信號是由二進(jìn)制數(shù)表示的，它們被寫為在沒有旋轉(zhuǎn)角度的情況下To(r)＝(10011，11011，00010、10101，11110，00111)；在旋轉(zhuǎn)角度為90°的情況下T90(r)＝(10010，11010，00000，01，100，00110)；在旋轉(zhuǎn)角度為180°的情況下T180(r)＝(10000，11000，00001，10110，11101，00100)；和在旋轉(zhuǎn)角度為270°的情況下，該情況的信號點(diǎn)陣表示于圖5；T270(r)＝(10001，11001，00011，10100，11111，00101)。
此時，TH的閾值是36，且TL的閾值是8。
接收的信號110被接收進(jìn)入FIFO存儲器11，將被延遲80級，作為信號S10被提供，該信號被用作補(bǔ)償器20的輸入信號。
另外，當(dāng)前信號110，經(jīng)由FIFO存儲器11A延遲20級的信號D11，經(jīng)由FIFO存儲器11B延遲40級的信號D12，經(jīng)由FIFO存儲器11C延遲60級的信號D13，經(jīng)由存儲器11D延遲80級的信號S10等此類信號被表示為經(jīng)由行緩沖器11的信號S11，該信號又被饋送到加/減比較器12。
以相同的方式，當(dāng)前信號120，被延遲20級的信號D14，被延遲40級的信號D15，被延遲60級的信號D16，被延遲80級的信號S20等此類信號，被表示為信號S12，該信號被饋送到加/減比較器12。
該加/減比較器12執(zhí)行公式(1)至(4)的操作。
當(dāng)接收的信號滿足公式(3)的條件時，鑒于信號的旋轉(zhuǎn)量，該比較器12產(chǎn)生同步信號Sync10和信號S30。
在沒有信號旋轉(zhuǎn)的情況下，信號S30產(chǎn)生00；在旋轉(zhuǎn)為90°的情況下，信號S30產(chǎn)生01；在旋轉(zhuǎn)為180°的情況下，信號S30產(chǎn)生10；在旋轉(zhuǎn)為270°的情況下，信號S30產(chǎn)生11。
旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器20根據(jù)以下公式執(zhí)行旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償。
當(dāng)信號被旋轉(zhuǎn)0°時f(I，Q)＝(I，Q)……公式(9)當(dāng)信號被旋轉(zhuǎn)90°f(I，Q)＝(-Q，I) ……公式(10)當(dāng)信號被旋轉(zhuǎn)180°時f(I，Q)＝(-I，-Q)……公式(11)當(dāng)信號被旋轉(zhuǎn)270°時f(I，Q)＝(Q，-I)……公式(12)一旦信號S10和S20被接收進(jìn)入第一復(fù)用器21，該復(fù)用器將接收的信號分成信號S21至S28，緩沖器22至25根據(jù)公式(9)至(12)執(zhí)行相對于各信號0°、90°、180°、270°信號旋轉(zhuǎn)量的補(bǔ)償。而后，第二復(fù)用器27被用于在各被補(bǔ)償?shù)男盘栔羞x擇任何一個作為信號S40和S50輸出。
第二同步檢測器30接收來自旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器20的輸入信號S40和S50，和來自旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器20的同步信號D10，從而提供信號010和020及同步信號Sync20。
因此，即使在第一同步檢測器10出現(xiàn)少量誤差，同步信號Sync20也被精確地輸出，以使同步信號Sync20能被精確地檢測到，而不管出現(xiàn)的誤差。
參照圖6A和6B，將描述同步信號的檢測方法。
在該系統(tǒng)被用于操作的初始化以后，確定信號是否通過第一檢測器(步驟100)，如果通過該第一同步檢測器，確定第一計(jì)數(shù)值是否為幀長度(步驟101)，而當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)值不是幀長度時，是否第二計(jì)數(shù)值為幀長度(步驟102)。如果第二計(jì)數(shù)值不是幀長度，則第二同步信號被設(shè)置為“1”，反之，如果第二計(jì)數(shù)值是幀長度，則獲得第二同步信號的最小值，并且第二計(jì)數(shù)值被清零(步驟103)。同時，當(dāng)在步驟101第一計(jì)數(shù)值是幀長度時，獲得第一同步信號的最小值(步驟104)。在獲得第一同步信號的最小值以后，第一計(jì)數(shù)值被清零，并確定是否第一同步信號大于“1”(步驟105)。如果第一同步信號大于“1”，則同步被檢測到(步驟106)。另一方面，如果在步驟100中信號沒有通過第一同步檢測器，則確定第一計(jì)數(shù)值是否為幀長度(步驟107)。當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)值是幀長度時，獲得第一同步信號的最大值(步驟108)。在獲得第一同步信號的最大值以后，第一計(jì)數(shù)值被清零，以便檢測同步(步驟109)。如果在步驟107中第一計(jì)數(shù)值不是幀長度，則確定第二計(jì)數(shù)值是否是幀長度(步驟110)。如果第二計(jì)數(shù)值是幀長度，則獲得第一同步信號的最大值，然后第二計(jì)數(shù)值被清零(步驟111)。當(dāng)?shù)诙?shù)值進(jìn)行清零時，第二和第一同步信號被比較(步驟112)。如果第二同步信號大于第一同步信號，則第一和第二同步信號及第一和第二計(jì)數(shù)值被改變(步驟113)。接連地，通過確定是否被改變的第一同步信號大于“0”(步驟114)，當(dāng)?shù)谝煌叫盘柎笥凇?”時，第一計(jì)數(shù)值被加“1”(步驟115)。在第一計(jì)數(shù)值加“1”以后，確定是否第二同步信號大于“0”(步驟116)，如果第二同步信號大于“0”，則第二計(jì)數(shù)值被加“1”(步驟117)。
在按照如上所述本發(fā)明的同步檢測裝置及其方法中，即使在差的信道環(huán)境中同步信號也可以從接收的信號中被有效地檢測，并同時補(bǔ)償了信號的旋轉(zhuǎn)。
參照其具體的實(shí)施例本發(fā)明已被具體地表示與描述，對于本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神與范圍的情況下可以實(shí)現(xiàn)在形式上和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種同步檢測裝置，包括一個第一同步檢測電路，用于將來自一個接收機(jī)發(fā)送的信號與在先識別的參考信號進(jìn)行比較，以檢測一個同步信號和該信號的旋轉(zhuǎn)量；一個旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路，用于補(bǔ)償在所述第一同步檢測電路中檢測到的信號的旋轉(zhuǎn)量；和一個第二同步檢測電路，用于借助于所述同步信號的周期性精確地檢測同步，而不管輸入到所述旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路的信號所含有的誤差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步檢測電路，其中所述第一同步檢測電路包括一個行緩沖器，用于延遲饋送接收的輸入信號；和一個加/減比較器，用于對在所述行緩沖器中被延遲的信號進(jìn)行加和減，產(chǎn)生一個代表該信號和所述同步信號的旋轉(zhuǎn)量的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步檢測電路，其中所述旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路包括一個第一復(fù)用器，用于將饋送的輸入信號分離為多個獨(dú)立的信息信號；緩沖器，用于分別對來自所述第一復(fù)用器的各信號按各規(guī)定的旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行補(bǔ)償；第二復(fù)用器，用于接收分別被所述各緩沖器旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償?shù)男盘柡瓦M(jìn)行選擇輸出任何一個信號。
4.一種同步檢測方法，包括以下步驟在系統(tǒng)初始化以后，確定是否信號通過了第一同步檢測電路；當(dāng)所述信號通過了所述第一同步檢測電路時，確定是否第一計(jì)數(shù)值是幀長度；當(dāng)所述第一計(jì)數(shù)值不是幀長度時，確定是否第二計(jì)數(shù)值是幀長度；當(dāng)所述第二計(jì)數(shù)值不是幀長度時，設(shè)置第二同步信號為1，當(dāng)所述第二計(jì)數(shù)值是幀長度時，獲得所述第二同步信號的最小值，并對所述第二計(jì)數(shù)值清零；當(dāng)在所述第一計(jì)數(shù)值確定步驟中所述第一計(jì)數(shù)值是幀長度時，獲得第一同步信號的最小值；獲得所述第一同步信號的最小值后清除所述第一計(jì)數(shù)值，并確定是否所述第一同步信號大于1；當(dāng)所述第一同步信號大于1時，檢測同步；當(dāng)在所述確定所述信號通過所述第一檢測電路的步驟中，所述信號未通過所述第一同步檢測電路時，確定是否所述第一計(jì)數(shù)值是幀長度；當(dāng)所述第一計(jì)數(shù)值是幀長度時，獲得所述第一同步信號的最大值；在獲得所述第一同步信號的最大值以后，將所述第一計(jì)數(shù)值清零，以便檢測同步；當(dāng)在所述第一計(jì)數(shù)值確定步驟中所述第一計(jì)數(shù)值不是幀長度時，確定是否所述第二計(jì)數(shù)值是所述幀長度；當(dāng)所述第二計(jì)數(shù)值是幀長度時，獲得所述第一同步信號的所述最大值，并對所述第二計(jì)數(shù)值清零；在對所述第二計(jì)數(shù)值清零以后，比較所述第二同步信號與所述第一同步信號；當(dāng)所述第二同步信號大于所述第一同步信號時，改變所述第一與第二同步信號和第一與第二計(jì)數(shù)值；確定是否被改變的第一同步信號大于零；當(dāng)所述第一同步信號大于零時，對所述第一計(jì)數(shù)值加1；在增加所述第一計(jì)數(shù)值以后，確定是否所述第二同步信號大于零；和當(dāng)所述第二同步信號大于零時，對所述第二計(jì)數(shù)值增加1。
全文摘要
糾錯技術(shù)中的同步檢測裝置及其方法，用于高清晰度電視(HDTV)的傳輸系統(tǒng)中，在差的信道環(huán)境中傳輸高可靠性的信息。包括第一同步檢測器，比較來自接收機(jī)的發(fā)送信號與在先識別的參考信號，檢測同步信號及其旋轉(zhuǎn)量；旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，補(bǔ)償檢測到的信號的旋轉(zhuǎn)量；和第二同步檢測器，通過同步信號的周期性精確地檢測同步，不管輸入到旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的信號的誤差。從而有效地檢測來自HDTV接收機(jī)接收信號的同步信號，執(zhí)行糾錯技術(shù)的交錯/去交錯及補(bǔ)償信號的旋轉(zhuǎn)。
文檔編號H04L7/04GK1122551SQ9510308
公開日1996年5月15日 申請日期1995年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月7日
發(fā)明者林光宇 申請人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會社