цифровая радиовещательная приемопередающая система и способ обработки сигнала в этой системе

Формула изобретения

1. Цифровой широковещательный передатчик, содержащий

генератор случайных чисел, используемый для рандомизирования потока входных данных, в котором имеются нулевые байты, введенные в заданное положение;

мультиплексор для вывода множества различных потоков данных, сформированных путем ввода определенных известных данных в определенное положение нулевых байтов рандомизированного потока данных;

кодер для кодирования потока данных с выхода мультиплексора; и

радиочастотный преобразователь для модулирования кодированных данных, радиочастотного преобразования модулированных данных и передачи преобразованных данных.

2. Цифровой широковещательный передатчик по п.1, дополнительно содержащий генератор данных для создания известных данных и формирования последовательности, имеющей предопределенную комбинацию данных.

3. Цифровой широковещательный передатчик по п.1, в котором поток данных включает информацию о конкретном положении, в которое введены нулевые байты.

4. Цифровой широковещательный передатчик по п.3, в котором информация вводится в положение, предшествующее введенным нулевым байтам, и содержит информацию о длине нулевых байтов.

5. Цифровой широковещательный передатчик по п.1, в котором указанный кодер содержит

кодер Рида-Соломона (RS) для проверки четности заданных байтов в данных для исправления ошибок, возникших в каналах;

перемежитель импульсов для чередования данных с добавленной четностью в заданной комбинации данных; и

решетчатый кодер, служащий для преобразования чередуемых данных в символы с 8 уровнями путем выполнения решетчатого кодирования чередуемых данных в отношении 2/3.

6. Цифровой широковещательный передатчик по п.5, в котором перемежитель импульсов выдает последовательность известных данных, которые введены в одно и то же положение множества различных потоков данных с выхода мультиплексора.

7. Цифровой широковещательный передатчик по п.1, в котором модулятор/радиочастотный преобразователь модулирует данные по способу модуляции частично подавленной боковой полосы (VSB).

8. Цифровой широковещательный передатчик по п.5, дополнительно содержащий второй мультиплексор для ввода сигнала синхронизации сегмента в данные, преобразованные в символы решетчатым кодером в блоке сегмента, для ввода синхронизирующего импульса полей в данные в блоке поля и ввода пилот-сигнала в часть края низкочастотной полосы радиочастотного спектра, добавляя определенную величину постоянного тока в сигнал данных указанного уровня.

9. Способ обработки сигналов для цифровой широковещательной системы, включающий стадии

хеширование потока входных данных, который имеет нулевые байты в определенном положении;

вывод потока сформированных данных путем ввода определенных известных данных в определенное положение нулевых байтов рандомизированного потока данных;

кодирование потока данных для исправления ошибок; и

модулирование кодированных данных, радиочастотное преобразование модулируемых данных и передачу преобразованных по частоте данных.

10. Способ обработки сигналов по п.9, дополнительно содержащий стадию генерирования известных данных и стадию формирования последовательности, имеющей предопределенную комбинацию данных.

11. Способ обработки сигналов по п.9, в котором поток данных включает информацию о конкретном положении, в которое введены нулевые данные.

12. Способ обработки сигналов по п.11, в котором информация вводится в положение потока данных, предшествующее положению, в котором были введены нулевые данные.

13. Способ обработки сигналов по п.9, в котором операция кодирования содержит следующие стадии

добавление четности заданных байтов к данным для исправления ошибок, возникающих в каналах;

чередование данных с добавленной четностью в заданной комбинации данных; и

преобразование чередуемых данных в символы с 8 уровнями с помощью решетчатого кодирования чередуемых данных в отношении 2/3.

14. Способ обработки сигналов по п.13, в котором выходы рабочих последовательностей известных данных с выхода мультиплексора введены в одно и то же положение множества различных потоков данных.

15. Способ обработки сигналов по п.9, в котором при операции передачи модулируются данные частично подавленной боковой полосы (VSB) по заданному способу модуляции.

16. Способ обработки сигналов по п.13, дополнительно содержащий ввод сигнала синхронизации сегмента в данные, преобразованные в символы решетчатым кодером в блоке сегмента, ввод полевого синхронизирующего сигнала в данные в блок поля и ввод пилот-сигнала в краевую часть низкочастотной полосы частотного спектра, добавляя указанную величину постоянного тока к данным сигнала указанного уровня.

17. Цифровой вещательный приемник, содержащий

блок настройки для приема сигнала, который имеет известные данные,

введенные в определенное положение, и служит для преобразования полученного сигнала в групповой сигнал;

демодулятор для демодулирования группового сигнала;

эквалайзер для выравнивания демодулированного сигнала; и

датчик данных для обнаружения известных данных в корректированном сигнале и вывод обнаруженных известных данных на эквалайзер;

в котором эквалайзер выравнивает сигнал, используя известные данные, выведенные из известного датчика данных.

18. Цифровой вещательный приемник по п.17, в котором известные данные содержит последовательность, имеющую предопределенную комбинацию данных.

19. Цифровой вещательный приемник по п.17, в котором датчик данных содержит:

по меньшей мере, один коррелятор для вычисления величины корреляции выровненного сигнала и, по меньшей мере, один генератор опорного сигнала; и

блок сравнения для обнаружения известных данных путем сравнения величин корреляции данных, поступивших с выхода коррелятора.

20. Цифровой вещательный приемник по п.19, в котором опорный сигнал является выходной величиной, полученной путем кодирования сигнала, который включает известные данные.

21. Цифровой вещательный приемник по п.17, в котором датчик данных выводит обнаруженные известные данные в демодулятор, и демодулятор выполняет демодуляцию, используя известные данные.

22. Способ обработки сигналов для цифрового вещательного приема, содержащий стадии

прием сигнала, который имеет данные, введенные в заданном положении и преобразование полученного сигнала в групповой сигнал;

демодулирование группового сигнала;

выравнивание демодулированного сигнала;

обнаружение известных данных в выровненном сигнале; и

выравнивание сигнала, используя обнаруженные известные данные.

23. Способ обработки сигналов по п.22, в котором известные данные содержит последовательность, имеющую предопределенную комбинацию данных.

24. Способ обработки сигналов по п.22, в котором известная операция обнаружения данных содержит следующие стадии:

вычисление величины корреляции полученного сигнала, по отношению, по меньшей мере, к одному опорному сигналу; и

обнаружение известных данных путем сравнения, по меньшей мере, одной из величин корреляции.

25. Способ обработки сигналов по п.24, в котором опорный сигнал является выходной величиной, полученной, кодируя сигнал, который включает известные данные.

26. Способ обработки сигналов по п.22, дополнительно содержащий операцию демодулирования обнаруженных известных данных.

27. Цифровой вещательный передатчик, содержащий

мультиплексор, служащий для приема рандомизированного потока входных данных, который имеет нулевые байты, введенные в заданное положение, и для вывода потока данных, сформированного путем ввода определенных известных данных в положение нулевых байтов рандомизированного потока данных;

кодер, используемый для кодирования потока данных с выхода мультиплексора; и

радиочастотный преобразователь для модулирования кодированных данных, частотного преобразования модулированных данных и передачи преобразованных по частоте данных.

Приоритеты по пунктам:

27.01.2004 по пп.1, 2, 5, 7-10, 13 и 15-27;

28.10.2004 по пп.3, 4, 6, 11, 12 и 14.

Описание изобретения к патенту

Область техники

Настоящее изобретение относится к цифровой широковещательной, приемопередающей системе и к способу обработки сигналов в этой системе и более конкретно к цифровой широковещательной приемопередающей системе и способу обработки сигналов в этой системе, который может улучшать характеристики приема системы путем ввода известной последовательности в поток данных в системе частичного подавления боковой полосы (VSB) и последующей передачи потока данных с введенной известной последовательностью.

Предпосылки создания изобретения

Система VSB Комиссии по передовым системам телевидения (ATSC), которая является цифровой системой наземного телевещания в США с использованием сигнала синхронизации в блоке из 312 сегментов.

На фиг.1 представлена блок-схема, показывающая общую структуру приемопередатчика стандарта ATSC DTV в виде цифровой системы наземного телевещания американского типа.

Цифровой радиовещательный передатчик, представленный на фиг.1, включает генератор случайных чисел 110 для хеширования транспортного потока (TS) MPEG-2 (экспертная группа по вопросам движущегося изображения), кодер RS (для кода Рида-Соломона) 120 для добавления RS байтов четности RS к транспортному потоку, чтобы исправить битовые ошибки, типичные для рабочего канала при передаче данных, перемежитель импульсов 130 для чередования RS-кодированных данных по заданному образцу и кодер решетки 140 для преобразования чередуемых данных в символы с 8 уровнями посредством решетчатого кодирования чередуемых данных с отношением 2/3. Цифровой радиовещательный передатчик выполняет кодирование исправления ошибок транспортного потока MPEG-2.

Цифровой радиовещательный передатчик дополнительно включает мультиплексор 150 для ввода сигнала синхронизации сегмента и полевого синхронизирующего сигнала в данные кода исправления ошибок, а также модулятор/радиочастотный преобразователь 160 для ввода пилотного тона в символы данных, в которые введены сигнал синхронизации сегмента и синхронизирующий импульс полей, путем ввода конкретной величины символа управления в символы данных, осуществляя VSB модуляцию символов данных путем формирования импульсов символов данных и преобразования модулированных символов данных в сигнал полосы радиочастотного канала для передачи сигнала полосы радиочастотного канала.

Соответственно, цифровой радиовещательный передатчик рандомизирует транспортный поток MPEG-2, вводит внешний код в рандомизированные данные через кодер RS 120, который является внешним кодером, и распределяет кодированные данные через перемежитель импульсов 130.

Аналогичным образом, цифровой радиовещательный передатчик вводит внутренний код в чередуемые данные в блок из 12 символов через кодер решетки 140, выполняет преобразование внутренних кодированных данных в символы с 8 уровнями, вставляет синхронизирующий импульс полей и сигнал синхронизации сегмента в кодированные данные, выполняет VSB модуляцию данных и затем осуществляет конверсию модулируемых данных вверх в РФ-сигнал к выходу РФ-сигнала.

Кроме того, цифровой радиовещательный приемник фиг.1 включает блок настройки 210 для преобразования с понижением частоты радиосигнала, полученного по каналу до основной полосы частот, демодулятор 220 для обнаружения сигнала синхронизации и демодуляции преобразованного сигнала, эквалайзер 230 для компенсации искажений демодулированного сигнала, возникающих из-за многолучевого сигнала, декодер решетки 240 для исправления ошибок выровненного сигнала и декодирования выровненного сигнала по данным символов, обратный переумножитель 250 для реконструкции данных, распределенных перемежителем импульсов 130 из цифрового радиовещательного передатчика, декодер RS 260 для исправления ошибок и дерандомайзер 270 для дерандомизации данных, исправленных с помощью декодером RS 260, и для вывода транспортного потока MPEG-2.

Таким образом, цифровой радиовещательный приемник фиг.1 преобразует радиочастотный сигнал с понижением частоты до основной полосы частот, демодулирует и выравнивает преобразованный сигнал и затем декодирует демодулированный сигнал, чтобы восстановить его до исходного сигнала.

На фиг.2 показан кадр данных VSB для использования в системе цифрового вещания американского типа (8-VSB), в которой вводятся сигнал синхронизации сегмента и синхронизирующий импульс полей.

Как показано на фиг.2, один кадр состоит из двух полей, и одно поле состоит из одного полевого сегмента синхронизации, который является первым сегментом, и 312 сегментов данных. Аналогичным образом, один сегмент в кадре данных VSB соответствует одному пакету MPEG-2 и составлен из сигнала синхронизации сегмента из четырех символов и 828 символов данных.

На фиг.2 сигнал синхронизации сегмента и синхронизирующий импульс полей используется для синхронизации и выравнивания в цифровом вещательном приемнике. Иными словами, синхронизирующий импульс полей и сигнал синхронизации сегмента относятся к известным данным между цифровым вещательным передатчиком и приемником, который используется как опорный сигнал, когда выравнивание выполняется на стороне приемника.

Как показано на фиг.1, цифровая система наземного телевещания VSB американского типа является системой с одной несущей и поэтому имеет тот недостаток, что является слабозащищенной в канале при замирании вследствие многолучевого распространения или эффекта Доплера. Соответственно, при удалении многолучевого сигнала на работу приемника влияют характеристики эквалайзера.

Однако при существующем транспортном кадре, показанном на фиг.2, поскольку синхронизирующий импульс полей представляет собой опорный сигнал корректора данных и появляется один раз на каждые 313 сегментов, его частота является довольно низкой по сравнению с одним сигналом кадра, и это снижает эффективность коррекции.

Раскрытие изобретения

Техническая проблема

Общая изобретательская идея направлена на улучшение существующего корректора данных, чтобы оценить канал, используя небольшое количество данных, как указано выше, и корректировать полученный сигнал, удаляя многолучевой сигнал. При этом обычный цифровой вещательный приемник имеет те недостатки, что его характеристики приема ухудшаются в среде нижнего канала и особенно при доплеровском сдвиге частоты в канале.

Техническое решение

Общей целью изобретения является устранение вышеупомянутого недостатка и решение других проблем, связанных с обычным устройством.

Соответственно, конкретной целью настоящего изобретения является создание широковещательной цифровой системы передачи и приема и способа обработки в этой системе, который может улучшить характеристики приемника системы, вырабатывая и передавая транспортный сигнал с известными данными, введенными в нее на стороне передатчика, и извлекая транспортный сигнал на стороне приемника.

Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения будут сформулированы частично в последующем описании и частично будут вытекать из описания или из практики применения общей концепции изобретения.

Эти и другие цели и преимущества настоящего изобретения в основном, достигаются в разработанном нами цифровом вещательном передатчике, который содержит генератор случайных чисел для рандомизирования потока входных данных, который вставляет нулевые байты в определенное положение в пакете данных, мультиплексор для выхода потока данных, сформированных путем ввода указанных известных данных в положение нулевых байтов рандомизированного потока данных, кодер для кодирования потока данных с выхода мультиплексора и модулятор/радиочастотный преобразователь для модулирования кодированных данных, радиочастотного преобразования данных и передачи преобразованных радиочастотных данных.

Кроме того, генератор данных служит для формирования последовательности, имеющей предопределенную комбинацию. Поток данных включает информацию о конкретном положении, в которое введены нулевые байты.

Информация вводится в положение, предшествующее введенным нулевым байтам, и содержит информацию о длине нулевых байтов.

Кодер представляет собой кодер Рида-Соломона (RS), который служит для проверки четности указанных байтов к данным, чтобы исправить ошибки, встречающиеся в каналах, перемежитель импульсов для чередования данных с добавленной четностью в заданной комбинации решетки, который служит для преобразования чередуемых данных в символы с 8 уровнями, путем решетчатого кодирования чередуемых данных в отношении 2/3.

Перемежитель импульсов выдает последовательный поток известных данных, которые введены в одно и то же положение во множество различных потоков данных с выхода мультиплексора.

Модулятор/радиочастотный преобразователь модулирует данные частично подавленной боковой полосы (VSB), используя обычный способ модуляции.

Описанные выше и/или другие цели и преимущества настоящего изобретения могут также быть достигнуты, предлагая способ обработки сигналов для цифровой широковещательной системы, включающий стадии хеширования потока входных данных, на которой нулевые байты вводятся в определенное положение, вывод потока сформированных данных путем ввода указанных известных данных в положение нулевых байтов рандомизированного потока данных, кодируя поток данных для исправления ошибок и модулируя кодированные данные, радиочастотное преобразование модулируемых данных и передачу преобразованных радиочастотных данных.

Вышеуказанные и/или другие цели и преимущества настоящего изобретения могут также быть достигнуты путем создания цифрового вещательного приемника, содержащего блок настройки для приема сигнала, который имеет данные, введенные в конкретном положении, и для преобразования полученного сигнала в групповой сигнал, демодулятор для демодулирования группового сигнала, эквалайзер для выравнивания демодулированного сигнала и известный датчик данных для обнаружения известных данных из выровненного сигнала и передачи выхода обнаруженных известных данных в эквалайзер. Эквалайзер выравнивает сигнал, используя известные данные, введенные из известного датчика данных.

Известные данные содержат последовательность, имеющую предопределенную комбинацию.

Известный датчик данных может включать, по меньшей мере, один коррелятор для вычисления величины корреляции полученного сигнала, и, по меньшей мере, один генератор опорного сигнала, и блок сравнения для обнаружения известных данных, сравнивая значения корреляции, выведенные из коррелятора.

Опорный сигнал представляет собой величину выхода, полученную после кодирования сигнала, который включает известные данные.

Известный датчик данных выдает обнаруженные известные данные демодулятору, и демодулятор выполняет демодуляцию, используя известные данные.

Вышеописанные и/или другие цели и преимущества настоящего изобретения могут быть достигнуты по предлагаемому способу обработки сигналов для цифрового радиовещательного приема, включая операцию приема сигнала, который имеет данные, введенные в определенном положении, и операцию преобразования полученного сигнала в групповой сигнал, демодулирование группового сигнала, выравнивание демодулированного сигнала, извлечение известных данных из выровненного сигнала и коррекцию сигнала, используя известные обнаруженные данные.

Преимущественные эффекты

Как описано выше, в соответствии с различными вариантами настоящего изобретения характеристики приема цифровой широковещательной системы, в частности приемопередающей системы, например характеристики синхронизации и коррекции, могут быть улучшены даже в

канале многолучевого распространения сигналов путем формирования и ввода нулевых байтов в транспортный поток MPEG-2 и путем передачи этого транспортного потока, в котором известные данные введены вместо нулевых байтов в цифровом вещательном передатчике и далее извлекая известные данные из полученного сигнала и используя их для синхронизации и выравнивания уровня в цифровом вещательном приемнике.

Аналогичным образом, согласно различным вариантам настоящего изобретения выполнение операции коррекции данных может быть улучшено путем соответствующего регулирования количества и комбинации последовательностей известных данных, который введен в транспортный поток, и таким образом улучшая характеристики приема широковещательной цифровой системы передачи и приема.

Описание чертежей

Вышеупомянутые цели и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны при чтении последующего описания некоторых вариантов настоящего изобретения со ссылками на сопровождающие чертежей, на которых:

фиг.1 - блок-схема, показывающая структуру системы передачи и приема системы цифрового телевещания американского типа (ATSC VSB);

фиг.2 - вид, иллюстрирующий структуру кадра данных ATSC VSB;

фиг.3 - блок-схема структуры цифровой широковещательной приемопередаточной системы согласно одному варианту настоящего изобретения;

фиг.4 - вид, иллюстрирующий формат MPEG 2 пакета данных согласно настоящему изобретению;

фиг.5 - вид, иллюстрирующий формат рандомизированных данных пакета MPEG-2;

фиг.6 - вид, иллюстрирующий формат данных с выхода кодера RS фиг.3;

фиг.7 - вид, иллюстрирующий формат данных с выхода перемежителя импульсов фиг.3;

фиг.8 - вид, иллюстрирующий формат данных с выхода кодера решетки фиг.3;

фиг.9 - вид, иллюстрирующий структуру известного локационного датчика данных фиг.3;

фиг.10 - блок-схема, объясняющая работу цифрового радиовещательного передатчика по одному варианту настоящего изобретения;

фиг.11 - блок-схема, объясняющая работу цифрового радиовещательного приемника по одному варианту настоящего изобретения.

Наилучший вариант

Далее некоторые варианты настоящего изобретения будут описаны более подробно со ссылками на сопровождающие чертежи.

В последующем описании одни и те же позиции на чертежах используются для тех же самых элементов на различных графических изображениях. Вопросы, определенные в описании типа подробности конструкции и элементов, служат только для лучшего понимания общей изобретательской концепции. Таким образом, очевидно, что настоящее изобретение может быть выполнено не только в данном конкретном варианте. Аналогичным образом, известные функции или конструкции не подробно описываются, поскольку они усложнили бы общее описание ненужными деталями.

На фиг.3 представлена блок-схема, показывающая структуру цифровой широковещательной приемопередаточной системы согласно одному варианту настоящего изобретения.

На фиг.3 цифровой вещательный передатчик включает генератор данных 305, генератор случайных чисел 310, первый мультиплексор 315, кодер RS 320, перемежитель импульсов 330, кодер решетки 340, второй мультиплексор 350 и модулятор/радиочастотный преобразователь 360.

Генератор случайных чисел 310 или рандомайзер рандомизирует входной поток транспортных данных MPEG-2, чтобы улучшить использование выделенного канала. Данные, введенные в генератор случайных чисел 310, имеют формат, образованный путем ввода нулевых байтов, который имеет заданную длину байтов, но не включает типичные данные, в конкретном положении входных транспортных данных потока, которые описаны ниже более подробно.

Генератор данных 305 вырабатывает данные, заранее подготовленные между стороной передатчика и стороной приемника (в дальнейшем эти данные называются известными данными). Эти известные данные относятся к специальной последовательности, имеющей конкретную комбинацию и введенные в положение, в которое добавлены нулевые байты рандомизированных данных. Известные данные могут быть легко обнаружены в общих данных, и они используются для синхронизации и коррекции на стороне приемника.

Первый мультиплексор 315 вырабатывает поток данных, включающий известные данные, сформированные генератором данных 305 и введенные в поток данных, в который введены нулевые байты, в замену нулевых байтов данных, рандомизированных генератором случайных чисел 310.

Кодер RS 320 добавляет четность указанных байтов к данным, введенным из первого мультиплексора 320, чтобы исправить ошибки, пришедшие из каналов.

Перемежитель импульсов 330 выполняет чередование данных, к которым добавлена четность, выведенная из кодера RS 320 согласно предопределенной комбинации.

Кодер решетки 340 преобразует данные, полученные из перемежителя импульсов 330, в символы данных и выполняет преобразование символа с 8 уровнями данных с помощью решетчатого кодирования со степенью 2/3.

Второй мультиплексор 350 вводит сигнал синхронизации сегмента в данные, которые были преобразованы в символы кодером решетки 340 в блоке сегмента, и вводит синхронизирующий импульс полей в блок поля. Аналогичным образом, второй мультиплексор 350 вводит пилот-сигнал в краевую часть низкочастотной полосы частотного спектра, добавляя указанную величину постоянного тока в сигнал данных указанного уровня.

Модулятор/радиочастотный преобразователь 360 выполняет VSB модуляцию сигнала, в который был введен пилот-сигнал, выполняя формирование импульса сигнала и модуляцию сигнал с несущей промежуточной частоты и преобразование РЧ-сигнала с повышением частоты, усиливает модулированный сигнал и передает преобразованный сигнал через выделенный канал.

Цифровой вещательный приемник фиг.3 включает блок настройки 410, демодулятор 420, эквалайзер 430, декодер решетки 440, деперемежитель импульсов 450, декодер RS 460, дерандомайзер 470 и известный датчик данных 480 и работает в процессе обратного преобразования цифрового радиовещательного передатчика фиг.3.

Блок настройки 410 выбирает полученный сигнал и преобразует выбранный сигнал полосы в групповой сигнал.

Демодулятор 420 извлекает сигнал синхронизации из группового сигнала и выполняет демодуляцию группового сигнала по пилот-сигналу, причем сигнал синхронизации вводится в групповой сигнал. Эквалайзер 430 удаляет помехи между полученными символами, компенсируя искажение демодулированного канала, возникающее из-за многолучевого канала.

Декодер решетки 440 исправляет ошибки символов, декодирует исправленные символы и выводит данные символов. Деперемежитель импульсов 450 перестраивает декодированные данные, которые были распределены перемежителем импульсов 330 цифрового радиовещательного передатчика.

Декодер RS 460 исправляет ошибки дерандимизированных данных, и дерандомайзер 470 дерандимизирует данные, исправленные декодером RS 460, чтобы восстановить данные транспортного потока MPEG-2.

В процессе работы известный датчик данных 480 определяет положение известных данных в потоке демодулированных данных и выводит известные данные, которые используются для обнаружения синхронизации демодулятора и компенсации корректора данных по искажению канала. Работа известного датчика данных 480 будет описана ниже.

На фиг.4 показан формат пакета данных MPEG-2 согласно настоящему изобретению. На фиг.4 показано, что заголовок пакета данных MPEG-2 состоит из первого байта, который является сигналом синхронизации, и трех байтов, включая идентификатор пакета (PID). Далее, размещается изменяемая полевая часть, составленная из заданных байтов, и первые два байта изменяемой полевой части составляют биты информации управления, которые включают информацию о длине изменяемого поля.

Аналогичным образом, указанное число нулевых байтов размещается после информации управления из двух байтов и информации о положении нулевых байтов введенной в биты информации управления. Поскольку положение начала нулевых байтов фиксировано, информация о положении нулевых байтов указывает на информацию о длине нулевых байтов. После нулевых байтов размещаются данные о полезной нагрузке, которые будут переданы.

На фиг.5 показан рандомизированный Формат данных пакета MPEG-2, в который введены известные данные. Как показано на фиг.5, первый мультиплексор 315 вводит известные данные, сформированные генератором данных 305, в положение нулевых байтов в данных, рандомизированных генератором случайных чисел 310, и выводит поток данных, имеющий формат, показанный на фиг.4.

Хотя на фиг.5 для удобства показаны известные данные, состоящие из двух байтов, длина известных данных может превышать два байта. Поскольку эти известные данные вводятся после рандомизации, как предварительно заданные данные между стороной передатчика и стороной приемника, они легко могут быть обнаружены как данные, отличающиеся от данных полезной нагрузки, и могут быть использованы для синхронизации и коррекции на стороне приемника.

На фиг.6 показан формат данных с выхода кодера RS фиг.3. Кодер RS 320 добавляет четность конкретных байтов к данным, выведенным из первого мультиплексора 315, чтобы исправить ошибки, возникшие в многолучевом канале. На фиг.6 четность RS 20 байтов добавлена к конечной части из 187 байтов потока данных с выхода кодера RS 320.

На фиг.7 показан формат данных с выхода перемежителя импульсов фиг.3. Перемежитель импульсов 330 распределяет данные по оси времени с тем, чтобы поток данных был бы четко распределен, и транспортный сигнал приобретает устойчивость против помех.

Согласно этому распределению данных, выполненному перемежителем импульсов 330, байты данных, размещенные в тех же самых положениях различных сегментов в вертикальном направлении, перестроены в виде потока данных, следующих в горизонтальном направлении в блоке из 52 байтов.

Четвертый и пятый байты соответствующих сегментов, которые составлены из битов информации управления, включая информацию положения известных данных на фиг.6, изменяются в потоке данных (иными словами, М56˜М5(В3) и М57˜М6(В4)) последовательно в горизонтальном направлении, как показано на фиг.7. Соответственно, биты информации управления выводятся последовательно.

Аналогичным образом, пятый и шестой байты соответствующих сегментов, которые являются известными данными, изменяются в потоке данных (иными словами, М58˜М7(В5) и М59˜М8(В6)) последовательно после чередования в горизонтальном направлении, как показано на фиг.7. Соответственно, одни и те же байты известных данных, введенные в соответствующие сегменты, выводятся, как последовательный поток в пакете из 52 байтов.

На фиг.8 показан формат данных с выхода кодера решетки 340 фиг.3. Кодер решетки 340 кодирует каждый байт данных с выхода перемежителя 330 к четырем символам с 8 уровнями.

На фиг.8 известные байты данных одного и того же положения появляются как последовательные символы для указанной длины в одном сегменте для каждых 52 сегментов. Точно так же, в одном поле, появляются 6 известных последовательностей данных. Иными словами, в поле, 10*6=60 известные последовательности данных, включая 10 нулевых байтов, появляются в одном поле транспортного потока. Соответственно, известная последовательность данных может быть легко извлечена из потока данных полезной нагрузки.

На фиг.9 показана структура известного локационного датчика данных 480 фиг.3.

Известный локационный датчик данных 480 в составе цифрового вещательного приемника фиг.3 включает первый коррелятор 480-1 и корреляторы со второго по энный (480-2 - 480-n) и блок сравнения 483. Первый коррелятор 480-1 и последующие корреляторы 480-2 - 480-1 вычисляют величины корреляции между потоком данных полученного сигнала и потоком указанных опорных сигналов. Опорные сигналы, используемые в первом корреляторе 480-1, и в корреляторах со второго по энный (480-2 - 480-n), указывают номера всех случаев, которые могут иметь место при кодировании известных данных на стороне передатчика.

Иными словами, кодер решетки 340 на стороне передатчика формирует различные символы с помощью решетчатого кодирования тех же самых известных данных в соответствии с начальными величинами, сохраненными в его собственной памяти. Число возможных начальных величин в памяти представляет собой конечную величину, например четыре, и таким образом символьные данные выводятся с помощью решетчатого кодирования известных данных, которые легко могут быть определены и рассчитаны.

Соответственно, используя первый коррелятор 480-1 и корреляторы со второго по энный (480-2 - 480-n), рассчитываются величины корреляции между множественными опорными сигналами, которые определяют число всех возможных случаев, и полученным сигналом.

Блок сравнения 483 сравнивает величины выхода первого коррелятора и корреляторов со второго по энный (480-2 - 480-n), и если в результате сравнения получена пиковая величина корреляции, известные данные находятся в месте, где получена пиковая величина.

Фиг.10 представляет собой блок-схему, поясняющую работу цифрового вещательного передатчика, показанного на фиг.3.

Генератор случайных чисел 310 рандомизирует транспортный поток MPEG-2, включая нулевые байты (операция S510). Данные, введенные в генератор случайных чисел 310, имеют формат данных, как показано на фиг.4, который включает часть заголовка, состоящую из первого байта, который является сигналом синхронизации и 3-байтовым PID, 2-байтовые биты информации управления, включая информацию о положении нулевых байтов, и нулевые байты, составленные из байтов предопределенной длины. Другие байты данных относятся к данным полезной нагрузки, которые будут передаваться.

После этого первый мультиплексор 315 формирует поток данных путем ввода известных данных, сформированных генератором данных 305, в положении нулевых байтов, включенных в данные, рандомизированные генератором случайных чисел 310 (операция S520). Известные данные представляют собой специальную последовательность, имеющую определенную комбинацию данных, заданную между стороной передатчика и стороной приемника, и эти данные могут быть легко обнаружены за счет отличия от общих данных.

Затем, чтобы исправить ошибки данных, которые были введены в известные данные из-за особенностей канала, четность указанных байтов добавляется к данным, выведенным из первого мультиплексора 320, и затем чередуются в предопределенной комбинации. Чередуемые данные преобразуются в символы, отображаемые символами с 8 уровнями с помощью решетчатого кодирования в отношении 2/3, и затем осуществляется операция исправления ошибок (операция S530).

После этого сигнал синхронизации сегмента вводится в символьные данные в блоке сегмента, синхронизирующий импульс полей вводится в блок поля и затем в частотный спектр вводится пилот-сигнал (операция S540).

Затем осуществляется VSB модуляция сигнала данных через модулятор/радиочастотный преобразователь 360 с тем, чтобы сигнал, в который введен пилот-сигнал, имел бы форму импульса, и амплитудная модуляция выполняется с несущей промежуточной частоты. Модулированный сигнал VSB преобразуется в радиочастотный сигнал, усиливается и затем передается через выделенный канал (операция S550).

На фиг.11 представлена блок-схема, поясняющая работу цифрового вещательного приемника согласно одному варианту настоящего изобретения.

Блок настройки 410 выбирает полученный сигнал и преобразует выбранный сигнал в групповой сигнал с повышением частоты (операция S610).

Демодулятор 420 выделяет сигнал синхронизации из группового сигнала и выполняет демодуляцию группового сигнала по пилот-сигналу, и сигнал синхронизации вводится в групповой сигнал (операция S620).

Эквалайзер 430 удаляет взаимные помехи между полученными символами данных, компенсируя искажение демодулированного сигнала (операция S630).

В процессе работы известный датчик данных 480 обнаруживает положение известных данных из выровненных данных и выводит известные данные (операция S640). Первый коррелятор, 480-1 и корреляторы со второго по энный (480-2 - 480-n) известного датчика данных 480 вычисляют величины корреляции между множественными опорными сигналами и полученным сигналом. Блок сравнения 480 сравнивает величины корреляции, обнаруживает известные данные в положении, где получена пиковая величина корреляции, и передает обнаруженные известные данные на эквалайзер 430 для компенсации искажения канала. Аналогичным образом, обнаруженные известные данные могут быть использованы для обнаружения синхронизации демодулятора 420.

После этого синхронизированные и скорректированные данные с исправленными ошибками в символах декодируются. Декодированные данные перестраиваются путем изменения чередования и затем осуществляется удаление ошибок посредством RS декодирования (операция S650).

Затем данные с исправленными ошибками дерандомизируются и выводятся как данные транспортного потока MPEG-2 (операция S660).

Промышленная применимость

Настоящее изобретение относится к цифровой широковещательной приемопередающей системе и к способу обработки данных в этой системе и конкретно к широковещательной приемопередающей системе и способу обработки данных в этой системе, который может улучшить характеристики приема сигналов в системе путем ввода известной последовательности в остаточную боковую полосу (VSB) потока данных и передавая поток данных с введенной известной последовательностью.