Способ передачи и приема сигнала и устройство для передачи и приема сигнала

Способ передачи и приема сигнала и устройство для передачи и приема сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу передачи/приема сигнала и к устройству для передачи/приема сигнала, а более конкретно - к способу передачи/приема сигнала и к устройству для передачи/приема сигнала, которые могут увеличивать скорость передачи данных.

Уровень техники

Когда была разработана технология цифрового широковещания, стало возможно передавать/принимать широковещательный сигнал, включающий в себя видеоизображения высокой четкости (HD) и высококачественный цифровой звук. При непрерывном развитии алгоритмов сжатия и высокой эффективности аппаратных средств система цифрового широковещания быстро развивается. Система цифрового телевидения (DTV) может принимать цифровой широковещательный сигнал и обеспечивать пользователям множество дополнительных услуг, а также видеосигнал и звуковой сигнал.

Когда цифровое вещание стало широко использоваться, увеличился спрос на такие услуги, как более высококачественный видео и звуковой сигнал, и объем данных или количество каналов телевизионного вещания, которые необходимы пользователям, постепенно увеличивается.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

Однако при существующем способе передачи/приема сигнала объем передаваемых/принимаемых данных или количество широковещательных каналов нельзя увеличивать. Соответственно, существует потребность в новом способе передачи/приема сигнала, который может улучшать эффективность использования полосы пропускания канала и уменьшать стоимость создания сети для передачи/приема сигнала по сравнению с существующим способом передачи/приема сигнала.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа передачи/приема сигнала и устройства для передачи/приема сигнала, которые могут увеличивать скорость передачи данных и использовать существующую сеть для передачи/приема сигнала.

Дополнительные преимущества, задачи и особенности изобретения будут сформулированы частично в последующем описании, а частично станут очевидными для специалистов после изучения последующего описания, или их можно узнать из практического применения изобретения. Задачи и другие преимущества изобретения можно реализовывать и обеспечивать с помощью структуры, которая в частности указана в данном описании и в формуле изобретения, а также на прилагаемых чертежах.

Техническое решение

Для достижения этих задач и других преимуществ и в соответствии с целью изобретения, которое воплощено и подробно описано в данной работе, обеспечивают устройство для передачи сигнала. Устройство может включать в себя кодер с прямой коррекцией ошибок (FEC), первый перемежитель, блок отображения символов, второй перемежитель, кодер, блок добавления пилотного символа и передатчик. Кодер с прямой коррекцией ошибок (FEC) выполняет кодирование с прямой коррекцией ошибок (FEC) входных данных. Первый перемежитель перемежает FEC-кодированные данные, блок отображения символов преобразовывает перемежаемые данные в символы данных, и второй перемежитель перемежает символы данных. Кодер кодирует символы данных, перемежаемые вторым перемежителем. Блок добавления пилотного символа добавляет по меньшей мере один пилотный символ в кадр данных, включающий в себя кодированные символы данных, и передатчик передает кадр данных, включающий в себя пилотные символы и символы данных.

Блок добавления пилотного символа добавляет по меньшей мере один пилотный символ в начальную часть кадра данных. Кодер выполняет обработку с множеством входов и одним выходом (MISO). Кодер принимает последовательно первый и второй символы и кодирует символы таким образом, что Y_tx1 (t)=S0, Y_tx1 (t+T)=S1, Y_tx2 (t)=-S1* и Y_tx2 (t+T)=S0*, где S0 представляет первый символ, S1 представляет второй символ, * представляет комплексное сопряжение, Y_tx1 представляет кодированные символы, которые будут передавать через первую антенну, Y_tx2 представляет кодированные символы, которые будут передавать через вторую антенну, t представляет время, в которое передают символы, и T представляет период времени между передачей первого и второго символов, соответственно.

Также обеспечивают устройство для приема сигнала. В устройстве приемник принимает кадр данных, включающий в себя символы данных и по меньшей мере один пилотный символ, а анализатор кадра анализирует символы данных в принятом кадре данных. Декодер декодирует анализированные символы данных, первый деперемежитель деперемежает декодированные символы данных, а блок обратного отображения символов преобразовывает деперемежаемые символы данных в битовые данные. Второй деперемежитель деперемежает преобразованные битовые данные, а декодер с прямой коррекцией ошибок (FEC) выполняет декодирование с прямой коррекцией ошибок (FEC) деперемежаемых битовых данных.

По меньшей мере начальная часть кадра данных включает в себя один пилотный символ. Декодер декодирует найденные символы данных согласно алгоритму Аламоути.

В другом аспекте обеспечивают способ передачи сигнала. Способ включает в себя выполнение кодирования с прямой коррекцией ошибок (FEC) входных данных, перемежение FEC-кодированных данных, преобразование перемежаемых данных в символы данных, перемежение символов данных, кодирование перемежаемых символов данных, добавление по меньшей мере одного пилотного символа в кадр данных, включающий в себя кодированные символы данных, и передачу кадра данных, включающего в себя пилотные символы и символы данных.

В другом аспекте обеспечивают способ приема сигнала. Способ может включать в себя прием кадра данных, включающего в себя символы данных и по меньшей мере один пилотный символ, анализ символов данных в принятом кадре данных, декодирование анализированных символов данных, деперемежение декодированных символов данных, преобразование деперемежаемых символов данных в битовые данные, деперемежение преобразованных битовых данных и выполнение декодирования с прямой коррекцией ошибок (FEC) деперемежаемых битовых данных.

Следует подразумевать, что и предшествующее общее описание, и последующее подробное описание настоящего изобретения являются примерными и пояснительными, и они предназначены для обеспечения дополнительного объяснения заявляемого изобретения.

Благоприятное воздействие изобретения

Согласно способу передачи/приема сигнала и устройства для передачи/приема сигнала настоящего изобретения, можно обеспечивать изменение системы передачи/приема сигнала, используя существующую сеть передачи/приема сигнала, и уменьшать стоимость.

Кроме того, можно увеличивать скорость передачи данных, так как можно получать улучшение ОСШ (отношение сигнал/шум), и оценивать канал по отношению к каналу передачи, имеющему свойство большого разброса задержки, для увеличения расстояния передачи сигнала. Соответственно, можно улучшать эффективность передачи/приема сигнала в системе передачи/приема.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 является схематической структурной схемой, на которой показывают устройство для передачи сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 является схематической структурной схемой, на которой показывают кодер с прямой коррекцией ошибок согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3 является представлением, на котором показывают перемежитель для перемежения входных данных согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4 является схематической структурной схемой, на которой показывают линейный предварительный кодер согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5-7 являются представлениями, на которых показывают кодирующую матрицу для распределения входных данных согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 8 является представлением, на котором показывают структуру передаваемого кадра согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 9 является структурной схемой, на которой показывают устройство передачи сигнала, имеющее множество передающих трактов, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 10-14 являются представлениями, на которых показывают пример кодирующей матрицы 2×2 для разнесения входных символов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 15 является представлением, на котором показывают пример перемежителя согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 16 является представлением, на котором подробно показывают пример перемежителя на фиг. 15 согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 17 является представлением, на котором показывают примерный способ кодирования с множеством входов и выходов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 18 является представлением, на котором показывают структуру интервала пилотного символа согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 19 является представлением, на котором показывают другую структуру интервала пилотного символа согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 20 является схематической структурной схемой, на которой показывают устройство для приема сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 21 является схематической структурной схемой, на которой показывают пример линейного декодера предварительного кодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 22 является схематической структурной схемой, на которой показывают другой пример линейного декодера предварительного кодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 23-25 являются представлениями, на которых показывают примеры кодирующих матриц 2×2 для восстановления разнесенных символов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 26 является схематической структурной схемой, на которой показывают декодер с прямой коррекцией ошибок согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 27 является структурной схемой, на которой показывают пример устройства приема сигнала, имеющего множество приемных трактов, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 28 является представлением, на котором показывают пример способа декодирования с множеством входов и выходов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 29 является представлением, на котором подробно показывают пример на фиг. 28 согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 30 является схематической структурной схемой, на которой показывают другой пример устройства для передачи сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 31 является схематической структурной схемой, на которой показывают другой пример устройства для приема сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 32 является последовательностью операций, показывающей способ передачи сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 33 является последовательностью операций, показывающей способ приема сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ передачи/приема сигнала и устройство для передачи/приема сигнала согласно настоящему изобретению будут подробно описаны в отношении сопроводительных чертежей.

Фиг. 1 является схематической структурной схемой, на которой показывают устройство для передачи сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Устройство для передачи сигнала на фиг. 1 может быть системой передачи широковещательного сигнала для передачи широковещательного сигнала, включающего в себя видеоданные и т.д. На фиг. 1, например, теперь будет описана система передачи сигнала согласно системе передачи цифрового видео (DVB). В варианте осуществления на фиг. 1 будет описана система передачи сигнала, концентрируясь на операции обработки сигнала.

Вариант осуществления на фиг. 1 включает в себя кодер 100 с прямой коррекцией ошибок (FEC), первый перемежитель 110, блок 120 отображения символов, линейный предварительный кодер 130, второй перемежитель 140, кодер 150 с множеством входов и выходов, формирователь 160 кадра, модулятор 170 и передатчик 180.

Кодер 100 FEC кодирует входной сигнал и выводит кодированный сигнал. Кодер 100 FEC предоставляет возможность системе приема сигнала обнаруживать ошибку, которая возникает в передаваемых данных, и исправлять данную ошибку. Данные, кодированные с помощью кодера 100 FEC, вводят к первому перемежителю 110. Пример кодера 100 FEC подробно показан на фиг. 2.

Первый перемежитель 110 перемешивает данные, выводимые из кодера 100 FEC, по случайным позициям так, чтобы они стали устойчивы против пакета ошибок, который возникает в данных при передаче данных. Первый перемежитель 110 может использовать сверточный перемежитель или блочный перемежитель, который можно изменять согласно передающей системе. Вариант осуществления первого перемежителя 110 подробно показан на фиг. 3.

Данные, перемежаемые первым перемежителем 110, вводят в блок 120 отображения символов. Блок 120 отображения символов отображает передаваемый сигнал на символ согласно схеме, такой как схема QAM (квадратурной амплитудной модуляции) или схема QPSK (квадратурной фазовой манипуляции), с учетом сигнала параметра передачи и пилот-сигнала согласно режиму передачи.

Линейный предварительный кодер 130 распределяет входные данные символа по нескольким частям выходных данных символа для уменьшения вероятности потери всей информации из-за замираний, когда она подвергается частотно-избирательным замираниям в канале. Подробный пример линейного предварительного кодера 130 показан на фиг. 4-7.

Второй перемежитель 140 перемежает данные символа, выводимые из линейного предварительного кодера 130. Таким образом, если перемежение выполняют с помощью второго перемежителя 140, то можно исправить ошибку, которая возникает, когда данные символа подвергаются одинаковым частотно-избирательным замираниям в определенной позиции. Второй перемежитель 140 может использовать сверточный перемежитель или блочный перемежитель. Вариант осуществления второго перемежителя 110 также подробно показан на фиг. 3.

Линейный предварительный кодер 130 и второй перемежитель 140 обрабатывают данные, которые будут передавать так, чтобы они стали устойчивы к частотно-избирательным замираниям в канале, и их можно называть кодером для частотно-избирательных замираний.

Кодер 150 с множеством входов и выходов кодирует данные, перемежаемые вторым перемежителем 140 таким образом, что данные обрабатывают через множество передающих трактов. Устройство для передачи/приема сигнала может обрабатывать сигнал согласно способу с множеством входов и выходов. В дальнейшем способ с множеством входов и выходов включает в себя способ с множеством входов и множеством выходов (MIMO), способ с одним входом и множеством выходов (SIMO) и способ с множеством входов и одним выходом (MISO).

В качестве способа кодирования с множеством входов и выходов можно использовать способ пространственного мультиплексирования и способ пространственного разнесения. При способе пространственного мультиплексирования данные, имеющие различную информацию, передают одновременно, используя множество передающих и приемных антенн. Соответственно, данные можно более быстро передавать без дополнительного увеличения полосы пропускания системы. При способе пространственного разнесения данные, имеющие ту же самую информацию, передают через множество передающих антенн таким образом, что может быть получен эффект разнесения.

В это время, в качестве кодера 150 с множеством входов и выходов, использующего способ пространственного разнесения, можно использовать пространственно-временной блочный кодер (STBC), пространственно-частотный блочный кодер (SFBC) или пространственно-временной решетчатый кодер (STTC). В качестве кодера 150 с множеством входов и выходов, который использует способ пространственного мультиплексирования, способ деления потока данных на множество передающих антенн и передачи потоков данных, можно использовать полноскоростной кодер с полным разнесением (FDFR), линейный дисперсный кодер (LDC), вертикальный многоуровневый пространственно-временной кодер лаборатории Бэлла (VBLAST) или диагональный BLAST (D-BLAST).

Формирователь 160 кадра добавляет предварительно кодированный сигнал в пилот-сигнал в предопределенную позицию кадра и формирует кадр, определенный в системе передачи/приема. Формирователь 160 кадра может размещать интервал символа данных и интервал пилотного символа, который является преамбулой интервала символа данных, в кадре. Соответственно, в дальнейшем формирователь 160 кадра можно называть блоком добавления пилотного символа.

Например, формирователь 160 кадра может размещать пилот-сигналы, позиции которых сдвинуты и распределены во времени, в интервале данных. Формирователь кадра может размещать повторные пилот-сигналы, позиции которых во времени зафиксированы, в интервале данных.

Модулятор 170 модулирует данные с помощью способа мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM), так что генерируют символы OFDM. И модулятор 170 добавляет защитный интервал в модулируемые данные.

Передатчик 180 преобразовывает цифровой сигнал, имеющий защитный интервал и интервал данных, который выводят из модулятора 170, в аналоговый сигнал и передает данный аналоговый сигнал.

Фиг. 2 является схематической структурной схемой, на которой показывают кодер FEC, показанный на фиг. 1. Кодер FEC включает в себя кодер 102 Боуза-Чоудхури-Хоквенгема (BCH) и кодер 104 с малой плотностью проверок на четность (LDPC) в качестве внешнего кодера и внутреннего кодера, соответственно.

Код LDPC является кодом коррекции ошибок, который может уменьшать вероятность того, что информация будет потеряна. Кодер 104 LDPC кодирует сигнал в состоянии, в котором длина блока кодирования является большой, так что передаваемые данные устойчивы к ошибкам передачи. Чтобы препятствовать увеличению аппаратной сложности из-за увеличения размера блока, плотность битов четности уменьшают для уменьшения сложности кодера.

Чтобы препятствовать возникновению ошибок в выходных данных приемника, кодер 102 BCH присоединяют перед кодером 104 LDPC в качестве дополнительного внешнего кодера. Если пренебрежимо малое количество ошибок возникает, даже когда используется только кодер 104 LDPC, то кодер 102 BCH можно не использовать. Альтернативно, вместо кодера BCH в качестве внешнего кодера можно использовать другие кодеры.

В случае, когда используют два кодера с коррекцией ошибок, контрольные разряды четности (контрольные разряды четности BCH) для кодирования BCH добавляют к входному кадру данных, а контрольные разряды четности (контрольные разряды четности LDPC) для кодирования LDPC добавляют к контрольным разрядам четности BCH. Длина контрольных разрядов четности BCH, добавляемых к кодируемому кадру данных, может изменяться согласно длине ключевого слова LDPC и скорости кодирования LDPC.

Данные, которые FEC-кодируют с помощью кодера 102 BCH и кодера 104 LDPC, выводят к первому перемежителю 110.

Фиг. 3 является представлением, на котором показывают первый (второй) перемежитель, показанный на фиг. 1. В качестве первого (второго) перемежителя на фиг. 3, например, может использоваться блочный перемежитель.

Перемежитель на фиг. 3 сохраняет входные данные в области памяти, имеющей форму матрицы, в предопределенной структуре, и считывает и выводит данные в структуре, отличающейся от структуры, используемой для сохранения данных. Например, перемежитель на фиг. 3 имеет область памяти Nr × Nc, состоящую из Nr строк и Nc столбцов, и вводимые в перемежитель данные заполняют с позиции, соответствующей первой строке и первому столбцу данной области памяти. Данные сохраняют с первой строки и первого столбца к Nr-й строке и первому столбцу, и если первый столбец заполнен, тогда сохраняют с первой строки к Nr-й строке следующего столбца (второго столбца). В этой последовательности данные можно сохранять до Nr-й строки Nc-го столбца (т.е. данные сохраняют по столбцам).

В случае, когда считывают данные, хранящиеся как показано на фиг. 3, данные считывают и выводят с первой строки и первого столбца к первой строке и Nc-му столбцу. Если все данные первой строки считаны, то данные считывают и выводят с первого столбца следующей строки (второй строки) в направлении Nc-го столбца. В этой последовательности данные можно считывать и выводить до Nc столбца Nr строки (т.е. данные считывают построчно). В это время позиция старшего бита (MSB) блока данных является левым самым верхним краем, а позиция младшего бита (LSB) блока данных является правым самым нижним краем.

Размер блока памяти, структура сохранения и структура считывания перемежителя являются только примерами, и их можно изменять согласно вариантам осуществления реализации. Например, размер блока памяти первого перемежителя может изменяться в соответствии с размером блока при FEC-кодировании. В примере на фиг. 2, количество строк Nr и столбцов Nc блока, которые определяют размер блока, перемежаемого первым перемежителем, могут изменяться согласно длине блока кода LDPC. Если длину блока кода LDPC увеличивают, то длину блока (например, длину строки блока) можно увеличивать.

Фиг. 4 является схематической структурной схемой, на которой показывают линейный предварительный кодер, показанный на фиг. 1. Линейный предварительный кодер 130 может включать в себя последовательно-параллельного преобразователь 132, кодер 134 и параллельно-последовательный преобразователь 136.

Последовательно-параллельный преобразователь 132 преобразовывает входные данные в параллельные данные. Кодер 134 распределяет значения преобразованных параллельных данных по нескольким частям данных через операцию кодирующей матрицы.

Кодирующую матрицу разрабатывают с помощью сравнения передаваемого символа с принимаемым символом таким образом, чтобы минимизировать попарную вероятность ошибок (PEP), когда эти два символа отличаются друг от друга. Если кодирующую матрицу разрабатывают таким образом, чтобы минимизировать PEP, то усиление разнесения и усиление кодирования, полученные через линейное предварительное кодирование, делают максимальными.

Если минимальное Евклидово расстояние линейно предварительно кодированного символа делают максимальным через матрицу кодирования, то вероятность ошибок можно минимизировать, когда приемник использует декодер по методу максимального правдоподобия (ML).

Фиг. 5 является представлением, на котором показывают пример кодирующей матрицы, используемой кодером 134, т.е. кодирующей матрицы для распределения входных данных. Фиг. 6 показывает пример кодирующей матрицы для распределения входных данных по нескольким частям выходных данных, которую также называют матрицей Вандермонда.

Входные данные можно упорядочивать параллельно по длине числа (L) выходных данных.

Матрицу θ можно выражать следующим уравнением и можно определять другими способами. Если матрица Вандермонда используется в качестве кодирующей матрицы, то элемент матрицы можно определять согласно математической формуле 1.

Кодирующая матрица математической формулы 1 вращает фазу входных данных с помощью уравнения 1, в соответствии с входными данными, и производит выходные данные. Соответственно, значения, вводимые согласно характеристикам матрицы линейного предварительного кодера, можно распределять по меньшей мере по двум выходным значениям.

Математическая формула 1

В математической формуле 1 L обозначает количество выходных данных. Если группой входных данных, вводимых на кодер фиг. 4, является x, а группой данных, которую кодируют и выводят с помощью кодера 134 с использованием матрицы по математической формуле 1, является y, то y выражают в соответствии с математической формулой 2.

Математическая формула 2

Фиг. 6 показывает другой пример кодирующей матрицы. Фиг. 6 показывает другой пример кодирующей матрицы для распределения входных данных на несколько частей выходных данных, которую также называют матрицей Адамара. Матрица на фиг. 6 является матрицей, имеющей обычную форму, в которой L расширяют на 2^k. В данном случае L обозначает количество выходных символов, на которые будут распределять входные символы.

Выходные символы матрицы на фиг. 6 можно получать с помощью сложения и вычитания L входных символов. Другими словами, входные символы можно распределять на L выходных символов, соответственно.

Даже в матрице на фиг. 6, если входной группой данных, вводимой на кодер 134 на фиг. 4, является x, а группой данных, которую кодируют и выводят с помощью кодера 134 с использованием указанной выше матрицы, является y, то y является произведением указанной выше матрицы и x.

Фиг. 7 показывает другой пример кодирующей матрицы для распределения входных данных. Фиг. 7 показывает другой пример кодирующей матрицы для распределения входных данных на несколько частей выходных данных, которую также называют матрицей Золотого кода. Матрица Золотого кода является матрицей 4×4, которая имеет специальную форму. Альтернативно, можно поочередно использовать две различные матрицы 2×2.

C на фиг. 7 обозначает кодирующую матрицу Золотого кода, а x1, x2, x3 и x4 в кодирующей матрице обозначают данные символа, которые можно параллельно вводить на кодер 134 на фиг. 5. Константы в кодирующей матрице могут определять характеристики кодирующие матрицы, а значения строк и столбцов, вычисленные с помощью данных констант кодирующей матрицы и входных данных символа, можно выражать с помощью выходных данных символа. Последовательность выходных данных символа может изменяться согласно вариантам осуществления реализации. Соответственно, в этом случае параллельно-последовательный преобразователь 136 на фиг. 4 может преобразовывать параллельные данные в последовательные данные в соответствии с последовательностью позиций данных в параллельном наборе данных, выводимом из кодера 134, и выводить последовательные данные.

Фиг. 8 является представлением, на котором показывают структуру передаваемого кадра, кодированного с помощью канала передачи данных указанных выше вариантов осуществления на фиг. 1-7. Передаваемый кадр, сформированный согласно настоящему варианту осуществления, может включать в себя пилотный символ, включающий в себя информацию пилот-сигнала, и символ данных, включающий в себя информацию данных.

В примере на фиг. 8 кадр включает в себя М (М является натуральным числом) интервалов, и он делится на M-1 интервалов символов данных и интервал пилотного символа, который используется в качестве преамбулы. Кадры, имеющие описанную выше структуру, повторяются.

Каждый интервал символа включает в себя информацию несущей с помощью множества поднесущих OFDM. Информация пилот-сигнала интервала пилотного символа состоит из случайных данных для уменьшения отношения пиковой к средней мощности (PAPR). Значение автокорреляции информации пилот-сигнала имеет форму импульса в частотной области. Значение корреляции между символами несущих файла может быть близко к 0.

Соответственно, интервал пилотного символа, используемый в качестве преамбулы, позволяет приемнику быстро распознавать кадр сигнала, показанный на фиг. 8, и он может использоваться для корректировки и синхронизации при уходе частоты. Так как интервал пилотного символа представляет начало кадра сигнала, можно устанавливать параметр системы передачи для предоставления возможности быстро синхронизировать принимаемый сигнал. Формирователь кадра формирует интервалы символа данных и добавляет интервал пилотного символа перед интервалами символов данных, таким образом формируя передаваемый кадр.

Если отдельный интервал, включающий в себя информацию пилот-сигнала, присутствует в передаваемом кадре, как показано на фиг. 8, то интервалы символа данных могут не включать в себя информацию пилот-сигнала. Соответственно, можно увеличивать информационную емкость. В DVB, например, так как процент пилот-сигналов во всех допустимых несущих составляет приблизительно 10%, величину увеличения информационной емкости выражают в соответствии с математической формулой 3.

Математическая формула 3

В математической формуле 3 Δ обозначает величину увеличения, а М обозначает количество интервалов, которые включает в себя кадр.

Фиг. 9 является структурной схемой, на которой показывают устройство передачи сигнала, которое обрабатывает сигналы, используя множество передающих трактов, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. В дальнейшем, для удобства описания предполагают, что количество передающих трактов равно двум.

Вариант осуществления на фиг. 9 включает в себя кодер 700 с прямой коррекцией ошибок (FEC), первый перемежитель 710, блок 720 отображения символов, линейный предварительный кодер 730, второй перемежитель 740, кодер 750 с множеством входов и выходов, первый формирователь 760 кадра, второй формирователь 765 кадра, первый модулятор 770, второй модулятор 775, первый передатчик 780 и второй передатчик 785.

Кодер 700 FEC, первый перемежитель 710, блок 720 отображения символов, линейный предварительный кодер 730, второй перемежитель 740 и кодер 750 с множеством входов и выходов выполняют те же самые функции, что и блоки на фиг. 1.

Кодер 700 FEC включает в себя кодер BCH и кодер LDPC. Кодер 700 FEC выполняет FEC-кодирование входных данных и выводит кодированные данные. Выходные данные перемежают с помощью первого перемежителя 710 таким образом, что последовательность потока данных изменяется. В качестве первого перемежителя 710 можно использовать сверточный перемежитель или блочный перемежитель.

Блок 720 отображения символов отображает передаваемый сигнал на символ согласно схеме QAM или QPSK с учетом сигнала параметра передачи и пилот-сигнала согласно режиму передачи. Например, если сигнал отображают на символ для генерации 128QAM, то символ может включать в себя 7-битовые данные, а если сигнал отображают к символу для генерации 256QAM, то символ может включать в себя 8-битовые данные.

Линейный предварительный кодер 730 включает в себя последовательно-параллельный преобразователь, кодер и параллельно-последовательный преобразователь. Кодирующая матрица кодирования с помощью линейного предварительного кодера 730 показана на фиг. 10-14.

Второй перемежитель 740 перемежает данные символа, выводимые из линейного предварительного кодера 730. В качестве второго перемежителя 740 можно использовать сверточный перемежитель или блочный перемежитель. Второй перемежитель 740 перемежает данные символа таким образом, что данные символа, по которым распределяют данные, выводимые из линейного предварительного кодера 730, не подвергаются одинаковым частотно-избирательным замираниям. Способ перемежения можно менять согласно вариантам осуществления реализации.

Если используют блочный перемежитель, то длина перемежителя может изменяться согласно вариантам осуществления реализации. Если длина перемежителя меньше или равна длине символа OFDM, то перемежение выполняют только в одном символе OFDM, а если длина перемежителя больше длины символа OFDM, то перемежение можно выполнять по нескольким символам. Фиг. 15 и 16 подробно показывают способ перемежения.

Перемежаемые данные выводят на кодер 750 с множеством входов и выходов, и кодер 750 с множеством входов и выходов кодирует входные данные символа и выводит кодированные данные таким образом, что данные передают через множество передающих антенн. Например, если существуют два передающих тракта, то кодер 750 с множеством входов и выходов выводит предварительно кодированные данные к первому формирователю 760 кадра или второму формирователю 765 кадра.

При способе пространственного разнесения данные, имеющие ту же самую информацию, выводят к первому формирователю 760 кадра и второму формирователю 765 кадра. Если кодирование выполняют способом пространственного мультиплексирования, то различные данные выводят к первому формирователю 760 кадра и второму формирователю 765 кадра.

Первый формирователь 760 кадра и второй формирователь 765 кадра формируют кадры, в которые добавлены пилот-сигналы, так что принимаемые сигналы модулируют способом OFDM.

Кадр включает в себя один интервал пилотного символа и M-1 (М является натуральным числом) интервалов символов данных. Если передающая система на фиг. 9 выполняет кодирование, используя множество антенн с множеством входов и выходов, то структуру пилотного символа можно определять таким образом, что приемник различает передающие тракты. Пример кодера 750 с множеством входов и выходов на фиг. 9 показан на фиг. 18 и 19.

Первый модулятор 770 и второй модулятор 775 модулируют данные, выводимые из первого формирователя 760 кадра и второго формирователя 865 кадра таким образом, что модулированные данные передают в поднесущих OFDM, соответственно.

Первый передатчик 780 и второй передатчик 785 преобразовывают цифровые сигналы, имеющие защитный интервал и интервал данных, которые выводят из первого модулятора 770 и второго модулятора 775, в аналоговые сигналы, и передают преобразованные аналоговые сигналы.

Фиг. 10-14 являются представлениями, которые показывают примеры кодирующих матриц 2×2 для распределения входных символов, как пример кодирующей матрицы линейного предварительного кодера. Кодирующие матрицы на фиг. 10-14 распределяют две части данных, вводимые в блок кодирования линейного предварительного декодера 730, по двум частям выходных данных.

Матрица на фиг. 10 является примером матрицы Вандермонда, описанной в отношении фиг. 5, в которой L равно 2. В матрице на фиг. 10 складывают первые входные данные и вторые входные данные, фазу которых вращают на 45 градусов (), из двух частей входных данных, и выводят первые выходные данные. Затем складывают первые входные данные и вторые входные данные, фазу которых вращают на 225 градусов (), и выводят вторые выходные данные. Выходные данные делят на для масштабирования.

Кодирующая матрица на фиг. 11 является примером матрицы Адамара.

В матрице на фиг. 11 складывают первые входные данные и вторые входные данные из двух частей входных данных, и выводят первые выходные данные. Затем вторые входные данные вычитают из первых входных данных, и выводят вторые выходные данные. Выходные данные делят на для масштабирования.

Фиг. 12 показывает другой пример кодирующей матрицы для распределения входных символов. Матрица на фиг. 12 является примером кодирующей матрицы, отличающейся от матрицы, описанной в отношении фиг. 5, 6 и 7.

В матрице на фиг. 12 складывают первые входные данные, фазу которых вращают на 45 градусов (), и вторые входные данные, фазу которых вращают на -45 градусов (-), из двух частей входных данных, и выводят первые выходные данные. Затем вторые входные данные, фазу которых вращают на -45 градусов, вычитают из первых входных данных, фазу которых вращают на 45 градусов, и выводят вторые выходные данные. Выходные данные делят на для масштабирования.

Фиг. 13 показывает другой пример кодирующей матрицы для распределения входных символов. Матрица на фиг. 13 является примером кодирующей матрицы, отличающейся от матрицы, описанной в отношении фиг. 5, 6 и 7.

В матрице на фиг. 13 складывают первые входные данные, которые умножают на 0,5, и вторые входные данные, и выводят первые выходные данные. Затем вторые входные данные, которые умножают на 0,5, вычитают из первых входных данных, и выводят вторые выходные данные. Выходные данные делят на