Устройство и способ обработки сигналов

Устройство и способ обработки сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству и способу обработки сигнала, и более конкретно, например, к устройству и способу обработки сигнала для быстрой демодуляции сигнала OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов).

Уровень техники

OFDM (Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов) было принято для наземной цифровой широковещательной передачи и другой широковещательной передачи как схема модуляции данных (сигнал).

В OFDM используют множество поднесущих, ортогональных друг другу, в пределах полосы пропускания, выполняют PSK (фазовую манипуляцию), QAM (квадратурную амплитудную манипуляцию) или другую цифровую модуляцию, в которой данные назначают амплитуде или фазе каждой поднесущей.

В OFDM полосу передачи разделяют на множество поднесущих, в результате чего получают узкую полосу одной (волны) поднесущей и низкую скорость модуляции, но, в общем (для всех поднесущих), скорость передачи остается такой же, в существующей схеме модуляции.

Как описано выше, в OFDM данные назначают для множества поднесущих. В результате, модуляция может быть достигнута путем расчета IFFT (обратное быстрое преобразование Фурье), выполняемого с возможностью выполнения обратного преобразования Фурье. С другой стороны, демодуляция сигнала OFDM, получаемая в результате такой модуляции, может быть выполнена с помощью расчета FFT (быстрое преобразование Фурье).

Поэтому передатчик OFDM, выполненный с возможностью передачи сигнала OFDM, может быть построен на основе цепи, адаптированной для выполнения расчетов IFFT. С другой стороны, приемник OFDM, выполненный с возможностью приема сигнала OFDM, может быть выполнен по схеме, адаптированной для выполнения расчета FFT.

Кроме того, OFDM имеет интервалы сигнала, называемые защитными интервалами, обеспечивающие, таким образом, улучшенную устойчивость к многолучевому распространению. Также, кроме того, известные сигналы (сигналы, известные в приемниках OFDM), то есть пилотные сигналы дискретно вставляют в направлении времени или частоты в OFDM таким образом, что приемник OFDM использует эти сигналы для синхронизации, оценки характеристик линии передачи (канала) или других целей.

Благодаря своей высокой устойчивости к многолучевому распространению, OFDM была принята для наземной цифровой широковещательной передачи и в других системах широковещательной передачи, которые подвержены существенным взаимным помехам из-за многолучевого распространения. Среди стандартов наземной цифровой широковещательной передачи, в которых используется OFDM, можно упомянуть DVB-T (Наземная цифровая телевизионная широковещательная передача) и ISDB-T (Наземная цифровая широковещательная передача интегрированных услуг).

При использовании OFDM данные передают в единицах символа OFDM.

На фиг.1 показана схема, иллюстрирующая символ OFDM.

Символ OFDM обычно включает в себя эффективный символ и защитный интервал. Эффективный символ представляет собой период сигнала, в течение которого выполняют IFFT во время модуляции. Защитный интервал представляет собой копию части второй половины эффективного символа и прикрепленное начало эффективного символа.

Таким образом, благодаря предоставлению защитного интервала, начинающегося с символа OFDM, обеспечивается улучшенная устойчивость к многолучевому распространению.

Следует отметить, что модуль, называемый фреймом (фрейм передачи OFDM), определен так, что он включает в себя множество символов OFDM в стандарте наземной цифровой широковещательной передачи, в котором принято OFDM, таким образом, что данные передают в единицах фрейма.

Приемник OFDM, выполненный с возможностью приема такого сигнала OFDM, выполняет цифровую ортогональную демодуляцию сигнала OFDM, используя несущую того же сигнала.

Однако следует отметить, что несущая сигнала OFDM, используемая приемником OFDM для цифровой ортогональной демодуляции, содержит некоторую ошибку, поскольку эта несущая не является такой же, как и несущая, используемая передатчиком OFDM, выполненным с возможностью передачи сигнала OFDM. Таким образом, частота несущей сигнала OFDM, используемого для цифровой ортогональной демодуляции, отклоняется от центральной частоты сигнала OFDM (сигнал IF (ПЧ, промежуточной частоты)), принимаемого приемником OFDM.

Поэтому, приемник OFDM выполняет оценку смещения несущей частоты, которое представляет собой ошибку несущей сигнала OFDM, используемой для цифровой ортогональной демодуляции, и выполняет детектирование смещения несущей частоты, выполненное с возможностью детектирования оценки смещения, и коррекцию смещения несущей частоты, выполненную с возможностью коррекции сигнала OFDM (смещение его несущей частоты), устраняя, таким образом, смещение в соответствии с оценкой смещения.

На фиг.2 показана блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации существующего приемника OFDM.

В блок 11 коррекции смещения несущей частоты подают сигнал OFDM в области времени в основной полосе пропускания (сигнал OFDM в области времени), полученный после цифровой ортогональной демодуляции сигнала OFDM.

Тот же блок 11 выполняет коррекцию смещения несущей частоты, выполненную с возможностью коррекции подаваемого в него сигнала OFDM в области времени (его смещение), в соответствии с величиной коррекции смещения несущей частоты, подаваемой из блока 15 оценки величины коррекции смещения несущей частоты, который будет описан ниже.

Блок 11 коррекции смещения несущей частоты подает сигнал OFDM в области времени после коррекции смещения несущей частоты в блок 12 расчета FFT и в блок 13 детектирования смещения несущей частоты в области времени.

Блок 12 расчета FFT выполняет расчет FFT, выполненный с возможностью выполнения преобразования Фурье для сигнала OFDM в области времени, подаваемого из блока 11 коррекции смещения несущей частоты, с получением сигнала OFDM в области частоты (сигнал OFDM в области частоты) и подает сигнал OFDM в области частоты, полученный в результате расчета FFT, в блок 14 детектирования смещения несущей частоты в области частоты.

Следует отметить, что сигнал OFDM в области частоты, полученный в блоке 12 расчета FFT, подают не только в блок 14 детектирования смещения несущей частоты в области частоты, но также и непоказанные блоки, на последующем этапе, предназначенном для обработки выравнивания, коррекции ошибок, декодирования и другой обработки.

Блок 13 детектирования смещения несущей частоты в области времени выполняет детектирование смещения несущей частоты для детектирования оценки смещения несущей частоты путем оценки смещения несущей частоты сигнала OFDM в области времени, используя сигнал OFDM в области времени, получаемый из блока 11 коррекции смещения несущей частоты. Блок 13 детектирования смещения несущей частоты в области времени подает (по контуру обратной связи) оценку смещения несущей частоты, полученную при детектировании смещения несущей частоты, в блок 15 оценки величины коррекции смещения несущей частоты.

Блок 14 детектирования смещения несущей частоты в области частоты выполняет детектирование смещения несущей частоты для детектирования оценки смещения несущей частоты путем оценки смещения несущей частоты сигнала OFDM в области частоты, используя сигнал OFDM в области времени, полученный из блока 12 расчета FFT. Тот же блок 14 подает (по контуру обратной связи) оценку смещения несущей частоты, полученную в результате детектирования смещения несущей частоты в блок 15 оценки величины коррекции смещения несущей частоты.

Блок 15 оценки величины коррекции смещения несущей частоты выполняет оценку (сигнала OFDM в области времени) величины коррекции для устранения смещения несущей частоты сигнала OFDM в области времени, используя одну из или обе из оценок смещения несущей частоты, одну, полученную из блока 13 детектирования смещения несущей частоты в области времени, и другую, полученную из блока 14 детектирования смещения несущей частоты в области частоты. Тот же блок 15 подает величину коррекции в блок 11 коррекции смещения несущей частоты.

Как описано выше, тот же блок 11 выполняет коррекцию сигнала OFDM в области времени, подаваемого в него (выполняет коррекцию смещения несущей частоты), в соответствии с величиной коррекции, полученной из блока 15 оценки величины коррекции смещения несущей частоты.

В частности, в настоящее время разрабатывают стандарт DVB-T2 (европейский стандарт второго поколения наземной цифровой широковещательной передачи).

Следует отметить, что DVB-T2 описан в так называемой «Синей книге» (DVB BlueBook A 122) ("Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2)," DVB Document Al 22 June 2008).

В стандарте DVB-T2 (в его «Синей книге»), фрейм, называемый фреймом Т2, определен таким образом, что данные передают в единицах фрейма Т2.

Фрейм Т2 содержит два сигнала преамбулы, называемые Р1 и Р2. Эти сигналы преамбулы содержат информацию, требуемую для демодуляции и другой обработки (такую информацию передают в виде сигналов).

На фиг.3 показана схема, иллюстрирующая формат фрейма Т2.

Фрейм Т2 содержит один символ OFDM Р1, один или больше символов OFDM Р2, один или больше символов OFDM данных (нормальные символы) и необходимый символ OFDM FC (закрывающий фрейм), в указанном порядке.

Биты S1 и S2 передают, например, в виде сигналов в Р1.

Биты S1 и S2 обозначают следующую информацию, то есть, когда другие символы, кроме PI (P2, символы данных и символы FC) передают в системе SISO (один вход - один выход) или MISO (много входов - один выход), размер FFT для выполнения расчета FFT других символов, кроме Р1 (количество выборок (символов) (поднесущих), подвергаемых однократному расчету FFT), и которым принадлежат две группы отрезка защитного интервала (ниже также называется отрезком GI).

Следует отметить, что семь разных отрезков, то есть 1/128, 1/32, 1/16, 19/256, 1/8, 19/128 и 1/4, определены относительно эффективной длины символа в DVB-T2 как отрезок GI. Эти семь отрезков GI разделены на две группы. Биты S1 и S2, передаваемые как сигналы в Р1, содержат информацию, которая обозначает, какой из двух групп отрезка GI принадлежит фрейм Т2.

Затем определены шесть разных количеств символов (поднесущих), составляющих один символ OFDM, то есть размер FFT. Эти размеры составляют 1K, 2K, 4K, 8K, 16K и 32K.

Следует, однако, отметить, что, хотя любой из указанных выше шести разных размеров FFT можно использовать для символов OFDM, кроме символа OFDM P1, только 1K можно использовать для символа OFDM P1.

Что касается размера FFT и длины GI для P2, с другой стороны, используют те же значения, как и для других символов OFDM, кроме Р1 и P2, то есть данные (нормальные данные) и символы FC OFDM.

Здесь Р1 содержит информацию, требуемую для демодуляции P2, такую как система передачи и размер FFT. Поэтому Р1 должен быть демодулирован для демодуляции P2.

L1PRE и L1POST передают как сигналы в P2.

L1PRE содержит информацию, требуемую для приемника OFDM, выполненного с возможностью принимать фрейм Т2, для демодуляции L1POST. L1POST содержит информацию, требуемую для приемника OFDM, для обращения к физическому уровню (его каналам уровня).

Здесь L1PRE содержит информацию, включающую в себя длину GI, пилотную структуру (РР), обозначающую компоновку пилотного сигнала, которая представляет, в каком символе (поднесущей) содержится пилотный сигнал, то есть известный сигнал, расширена ли полоса передачи, для передачи сигнала OFDM (BWT_EXT), и количество символов OFDM в одном фрейме Т2 (NDSYM). Эти части информации требуются для демодуляции данных, содержащих символ (включая в себя FC).

После получения L1PRE и L1POST (информации, передаваемой как сигналы в них), приемник OFDM может демодулировать символ данных (и FC).

Следует отметить, что хотя на фиг.3 во фрейме Т2 представлены два символа Р2 OFDM, любое количество от одного до шестнадцати (16) символов Р2 OFDM могут быть предусмотрены во фрейме Т2. Однако только один символ Р2 OFDM предусмотрен во фрейме Т2, содержащем Р2, с размером FFT 16K или 32K.

На фиг.4 показана схема, иллюстрирующая сигнал Р1 OFDM.

Сигнал Р1 OFDM имеет 1K (=1024) символов, как эффективные символы.

Сигнал Р1 OFDM имеет циклическую структуру, которая включает в себя В1', B1, B2 и B2': В1' представляет собой сигнал, полученный в результате сдвига частоты B1, которая представляет собой часть эффективных символов в начале; В1′ копируют перед эффективными символами; B2' представляет собой сигнал, полученный в результате сдвига частоты B2, который представляет остающиеся эффективные символы; и B2' копируют после эффективных символов.

Сигнал Р1 OFDM имеет 853 поднесущих, как эффективные поднесущие. В DVB-T2, 384 поднесущим в заданных положениях из всех 853 поднесущих назначают информацию (места расположения).

В соответствии с DVB-T2 Implementation Guidelines (ETSI TR 102 831: IG), если полоса пропускания сигналов OFDM составляет, например, 8 МГц, становится возможным выполнить "грубую" оценку смещения несущей частоты в единицах промежутков между поднесущими, охватывающими максимальный диапазон от -500 кГц до +500 кГц, на основе корреляции между указанными выше 384 местами расположения поднесущих.

Кроме того, в соответствии с Implementation Guidelines, становится возможным, благодаря циклической структуре Р1, описанной на фиг.4, выполнять "тонкую" оценку смещения несущей частоты в единицах меньше, чем промежутки между поднесущими в диапазоне от -0,5 x на промежуток между поднесущими до +0,5 x промежуток между поднесущими.

Здесь, DVB-T2 определяет, что размер FFT Р1 равен 1К выборок (символов), описанных на фиг.4.

Кроме того, DVB-T2 определяет, что если полоса передачи составляет, например, 8 МГц, период выборки Р1 с размером FFT 1К выборок равен 7/64 мкс.

Поэтому, если полоса пропускания составляет, например, 8 МГц, длина эффективного символа PI T_u равна 1024×7/64 мкс.

С другой стороны, взаимозависимость, выраженная уравнением D=1/Тц, справедлива между эффективной длиной символа OFDM (эффективная длина символа, не включающая в себя защитный интервал) T_u [секунд] и промежутком D [Гц] поднесущей сигнала OFDM.

Поэтому, если полоса пропускания составляет, например, 8 МГц, промежуток D поднесущей Р1 равен обратной величине длины эффективного символа T_u=1024×7/64 мкс или приблизительно 8929 Гц.

Как описано выше, поскольку промежуток D поднесущей Р1 составляет приблизительно 8929 Гц, "тонкая" оценка смещения несущей частоты, которая была детектирована с использованием Р1, попадает в пределы диапазона от -8929/2 Гц до +8929/2 Гц.

В этом случае, диапазон захвата, с использованием Р1, то есть диапазон частот, в которых несущие сигнала OFDM, используемые для цифровой ортогональной демодуляции, могут быть втянуты через коррекцию сигнала OFDM, в соответствии с "тонкой" оценкой смещения несущей частоты, полученной из Р1 (диапазон частот, в котором может быть выполнена коррекция смещения несущей частоты) находится в диапазоне 8929/2 Гц выше и ниже собственного положения поднесущей на оси частот (частота) (от -8929/2 Гц до+8929/2 Гц).

Здесь i+1-ая (где i=0, 1,…) поднесущая от самой нижней по частоте из множества поднесущих сигнала OFDM (символов OFDM) обозначена как поднесущая ей. Собственная частота (положение на оси частот) поднесущей ей называется установленной частотой f#i.

Приемник OFDM детектирует с помощью "тонкой" оценки смещение несущей частоты, используя Р1, разность между частотой поднесущей c#i сигнала OFDM и установленной частотой f#i', которая расположена ближе всего к той частоте, как "тонкую" оценку смещения несущей частоты. Затем выполняют коррекцию смещения несущей частоты для коррекции сигнала OFDM в соответствии с "тонкой" оценкой смещения несущей частоты, таким образом, чтобы частота поднесущей c#i соответствовала установленной частоте fu', ближайшей к этой частоте.

Затем приемник OFDM детектирует, посредством "грубой" оценки смещения несущей частоты, используя Р1, разность между частотой поднесущей ей сигнала OFDM и установленной частотой ей поднесущей ей как "грубую" оценку смещения несущей частоты в единицах промежутков поднесущих частот.

Затем выполняют коррекцию смещения несущей частоты, для коррекции сигнала OFDM в соответствии с "грубой" оценкой смещения несущей частоты таким образом, чтобы частота поднесущей ей соответствовала установленной частоте f#i поднесущей c#i.

Здесь коррекция смещения несущей частоты, выполняемая в соответствии с "тонкой" оценкой смещения несущей частоты, называется "тонкой" коррекцией смещения несущей частоты, и которую выполняют в соответствии с "грубой" оценкой смещения несущей частоты как "грубую" коррекцию смещения несущей частоты.

Сущность изобретения

В частности, если сигнал OFDM имеет большое смещение несущей частоты, которое выходит за пределы диапазона от -0,5 x промежуток между поднесущими до +0,5 x промежуток между поднесущими, может потребоваться значительное время для выполнения "грубой" оценки смещения несущей частоты, используя P1.

"Грубая" коррекция смещения несущей частоты может быть выполнена только после "грубой" оценки смещения несущей частоты, используя Р1, и детектирования оценки смещения. Поэтому, если "грубая" оценка смещения несущей частоты, используя Р1, занимает длительное время, невозможно установить синхронизацию и демодулировать Р2 и символы данных (включая FC) в первом фрейме Т2, принятом после того, как начнется прием сигнала OFDM. В результате, может потребоваться ожидание до тех пор, пока не будет принят следующий фрейм Т2, перед инициализацией демодуляции Р2 и символов данных.

Таким образом, Р2 расположен после Р1, среди символов OFDM, как показано на фиг.3.

В существующем приемнике OFDM, показанном на фиг.2, поэтому, если для блока 13 детектирования смещения несущей частоты в области времени требуется длительное время для выполнения "грубой" оценки смещения несущей частоты, используя Р1, Р2, следующий после Р1, передают через блок 11 коррекции смещения несущей частоты во время этого периода. В результате, становится невозможно выполнить "грубую" коррекцию смещения несущей частоты части Р2, которая уже была пропущена через тот же блок 11.

Если сигнал OFDM имеет "грубое" смещение несущей частоты или смещение несущей частоты, которое выходит за пределы диапазона от -0,5 x промежуток между поднесущими до +0,5 x промежуток между поднесущими, чрезвычайно маловероятно, что правильная информация может быть выделена (демодулирована) из сигнала OFDM в этих условиях (сигнал OFDM, который еще должен быть подвергнут "грубой" коррекции смещения несущей частоты). Поэтому, если Р2 (или, по меньшей мере, его часть) будет пропущен через блок 11 коррекции смещения несущей частоты, в то время как все еще выполняется "грубая" оценка смещения несущей частоты, используя Р1, трудно правильно демодулировать Р2.

Это делает невозможным демодуляцию Р2 и символов данных (включая FC) в первом фрейме Т2, принятом после того, как начнется прием сигнала OFDM. Поэтому, необходимо ожидать следующего фрейма Т2 перед инициализацией демодуляции Р2 и символов данных.

Учитывая описанное выше, в настоящем изобретении существует потребность быстрее установить синхронизацию (согласовать частоту поднесущей ей с установленной частотой поднесущей c#i) для обеспечения быстрой демодуляции сигналов OFDM.

Вариант выполнения настоящего изобретения направлен на устройство обработки сигнала, которое включает в себя средство расчета, средство обработки и средство коррекции смещения несущей частоты. Средство расчета выполняет расчет преобразования, выполненный с возможностью выполнения преобразования Фурье сигнала OFDM в области времени, то есть сигнала, мультиплексированного с ортогональным частотным разделением каналов, в сигнал OFDM в области частоты. Средство обработки выполняет детектирование смещения несущей частоты, выполненное с возможностью детектирования оценки смещения несущей частоты, которое представляет собой ошибку несущей частоты, используемой для демодуляции сигнала OFDM. Средство коррекции смещения несущей частоты выполняет коррекцию смещения несущей частоты, выполненную с возможностью коррекции смещения несущей частоты сигнала OFDM в области частоты, в соответствии с оценкой смещения несущей частоты. Сигнал OFDM содержит первый сигнал преамбулы и второй сигнал преамбулы, который следует после первого сигнала преамбулы. Средство расчета выполняет расчет преобразования второго сигнала преамбулы параллельно с детектированием смещения несущей частоты, выполняемым средством обработки, используя первый сигнал преамбулы.

Способ обработки сигнала в соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения включает в себя этап расчета, этап обработки и этап коррекции смещения несущей частоты. На этапе расчета устройство обработки сигнала выполняет расчет преобразования, выполненный с возможностью выполнения преобразования Фурье сигнала OFDM в области времени, то есть сигнала с ортогональным мультиплексированием с частотным разделением каналов в сигнал OFDM в области частоты. На этапе обработки устройство обработки сигнала выполняет детектирование смещения несущей частоты, выполненного с возможностью детектирования оценки смещения несущей частоты, которое представляет собой ошибку несущей, используемой для демодуляции сигнала OFDM. На этапе коррекции смещения несущей частоты устройство обработки сигнала выполняет коррекцию смещения несущей частоты для коррекции смещения несущей частоты, выполненной с возможностью коррекции смещения несущей частоты для сигнала OFDM в области частоты, в соответствии с оценкой смещения несущей частоты. Сигнал OFDM содержит первый сигнал преамбулы и второй сигнал преамбулы, которые следуют после первого сигнала преамбулы. На этапе расчета выполняют расчет преобразования второго сигнала преамбулы параллельно с детектированием смещения несущей частоты, выполняемым на этапе обработки, используя первый сигнал преамбулы.

В упомянутых выше вариантах выполнения расчета преобразования выполняют для преобразования Фурье сигнала OFDM в области времени в сигнал OFDM в области частот. Детектирование смещения несущей частоты выполняют для детектирования оценки смещения несущей частоты, которая представляет собой ошибку несущей, используемой для демодуляции сигнала OFDM. Затем выполняют коррекцию смещения несущей частоты, для коррекции смещения несущей частоты сигнала OFDM в области частот, в соответствии с оценкой смещения несущей частоты. В этом случае, сигнал OFDM содержит первый сигнал преамбулы и второй сигнал преамбулы, которые следуют после первого сигнала преамбулы. Расчет преобразования второго сигнала преамбулы выполняют параллельно с детектированием смещения несущей частоты, используя первый сигнал преамбулы.

Следует отметить, что устройство обработки сигнала может представлять собой независимое устройство или внутренний блок, составляющий независимое устройство.

Варианты выполнения настоящего изобретения обеспечивают возможность быстрой демодуляция сигнала OFDM.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана схема, иллюстрирующая символ OFDM;

на фиг.2 показана блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации существующего приемника OFDM;

на фиг.3 показана схема, иллюстрирующая формат фрейма Т2;

на фиг.4 показана схема, иллюстрирующая сигнал Р1 OFDM;

на фиг.5 показана блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации первого варианта выполнения устройства обработки сигнала, в котором применяется вариант выполнения настоящего изобретения;

на фиг.6 показана схема, иллюстрирующая мощность сигнала Р1 OFDM;

на фиг.7 показана схема, описывающая способ "грубой" оценки смещения несущей частоты, используемый блоком обработки преамбулы;

на фиг.8 показана схема, описывающая ряд последовательностей демодуляции, с учетом сигналов Р1 и Р2, и смещение несущей частоты сигнала OFDM, которые введены в Implementation Guidelines;

на фиг.9А и 9В показаны схемы, описывающие демодуляцию сигнала OFDM, используя предварительные установки;

на фиг.10А и 10В показаны схемы, описывающие демодуляцию сигнала OFDM с использованием предварительных установок, когда сигнал OFDM имеет "грубое" смещение несущей частоты;

на фиг.11А и 11В показаны схемы, описывающие демодуляцию сигнала OFDM, выполняемую приемником OFDM, когда сигнал OFDM имеет "грубое" смещение несущей частоты;

на фиг.12 показана схема, описывающая коррекцию "грубого" смещения несущей частоты, выполняемую блоком коррекции смещения несущей частоты в области частоты;

на фиг.13 показана блок-схема последовательности операций, описывающая обработку установки диапазона детектирования;

на фиг.14 показана блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации второго варианта выполнения устройства обработки сигнала, в котором применяется вариант выполнения настоящего изобретения; и

на фиг.15 показана блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации варианта выполнения компьютера, в котором применяется вариант выполнения настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

<Первый вариант выполнения>

[Пример конфигурации устройства обработки сигналов]

На фиг.5 показана блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации первого варианта выполнения устройства обработки сигналов, к которому применяется настоящее изобретение.

На фиг.5 устройство обработки сигналов выполняет функции, например, приемника OFDM, выполненного с возможностью принимать и демодулировать сигнал OFDM DVB-Т2.

Таким образом, на фиг.5 устройство обработки сигналов включает в себя блок 21 коррекции смещения несущей частоты в области времени, блок 22 расчета FFT, блок 23 коррекции смещения несущей частоты в области частоты, блок 24 вращения, блок 25 обработки преамбулы и блок 26 синхронизации символа.

В блок 21 коррекции смещения несущей частоты в области времени подают сигнал OFDM в области времени.

Таким образом, приемник OFDM выделяет, например, сигнал OFDM выбранного пользователем канала (сигнал OFDM в полосе частот, ассоциированной с каналом) из сигнала OFDM, переданного из передатчика OFDM, выполненного с возможностью передавать сигнал OFDM.

Затем приемник OFDM выполняет цифровую ортогональную демодуляцию сигнала OFDM выбранного пользователем канала (ниже называется каналом, представляющим интерес), используя несущую на заданной частоте (несущей частоте) (в идеале, ту же частоту, которая использовалась передатчиком OFDM), и сигнал, ортогональный несущей. Приемник OFDM передает сигнал OFDM в основной полосе пропускания, полученный в результате цифровой ортогональной демодуляции, в блок 21 коррекции смещения несущей частоты в области времени.

Здесь сигнал OFDM, передаваемый в блок 21 коррекции смещения несущей частоты в области времени, представляет собой сигнал в области времени, который еще должен быть подвергнут расчету FFT (сигнал непосредственно после расчета IFFT символа в IQ совокупности (данные, передаваемые по одной поднесущей) передатчиком OFDM). Поэтому, такой сигнал OFDM также называется сигналом OFDM в области времени.

Сигнал OFDM в области времени представляет собой комплексный сигнал, выраженный как комплексное число, которое включает в себя компонент реальной оси (i (синфазный) компонент) и компонент мнимой оси (Q (компонент квадратурной фазы)).

В блок 21 коррекции смещения несущей частоты в области времени подают не только сигнал OFDM в области времени, но также и "тонкую" оценку смещения несущей частоты, детектированную в результате "тонкой" оценки смещения несущей частоты с использованием Р1, из блока 25 обработки преамбулы.

Блок 21 коррекции смещения несущей частоты в области времени выполняет "тонкую" коррекцию смещения несущей частоты для коррекции сигнала OFDM в области времени, подаваемого в него в соответствии с "тонкой" оценкой смещения несущей частоты из блока 25 обработки преамбулы.

Тот же блок 21 подает сигнал OFDM в области времени, полученный в результате "тонкой" коррекции смещения несущей частоты, в блок 22 расчета FFT и в блок 25 обработки преамбулы.

Блок 22 расчета FFT выделяет практический сигнал OFDM в области времени (значение его выборки) из сигнала OFDM в области времени, подаваемого из блока 21 коррекции смещения несущей частоты в области времени, как размер FFT, в соответствии с информацией триггера FFT (триггер окна FFT), подаваемой из блока 26 синхронизации символа, выполняя, таким образом, расчет FFT, который представляет собой расчет быстрого DFT (дискретного преобразования Фурье).

Таким образом, информация триггера FFT, передаваемая из блока 26 синхронизации символа, представляет начальное положение интервала, подвергаемого расчету FFT (начальное положение расчета FFT) и размер интервала (размер FFT) для сигнала OFDM в области времени.

Блок 22 расчета FFT выделяет, в соответствии с информацией триггера FFT, передаваемой из блока 26 синхронизации символа, такую часть сигнала OFDM области времени, как обозначено размером FFT в информации триггера FFT, начиная с положения, обозначенного информацией триггера FFT, как сигнал OFDM в области времени для интервала, подвергнутого расчету FFT (ниже также называется интервалом FFT).

В результате, символ, имеющий эффективную длину символа, исключая защитный интервал (его символ), в идеале, выделяют как сигнал OFDM в области времени для интервала FFT из символа, составляющего один символ OFDM, содержащийся в сигнале OFDM в области времени.

Затем блок 22 расчета FFT выполняет расчет FFT для сигнала OFDM области времени, для интервала FFT (символа, имеющего эффективную длину символа).

Расчет FFT для сигнала OFDM в области времени блоком 22 расчета FFT предоставляет информацию, переданную по поднесущей, то есть сигнал OFDM, представляющий символы в IQ совокупности.

Следует отметить, что сигнал OFDM, полученный в результате расчета FFT, для сигнала OFDM в области времени, представляет собой сигнал в области частоты и ниже также называется сигналом OFDM в области частоты.

Блок 22 расчета FFT передает сигнал OFDM в области частоты, полученный в результате расчета FFT, выполненного для символов OFDM сигнала в области времени OFDM, то есть группу поднесущих, составляющих символы OFDM, в блок 23 коррекции смещения несущей частоты в области частоты.

Здесь блок 22 расчета FFT передает не только группу поднесущих c#i, составляющих символы OFDM, которые представляют собой сигнал OFDM в области частоты, но также и индекс j несущей, представляющий поднесущие c#i, в блок 23 коррекции смещения несущей частоты в области частоты.

Таким образом, если обозначить буквой j индекс несущей для j+1-ой поднесущей (где j=0, 1,…) для самой нижней частоты группы поднесущих c#i, составляющих символ OFDM, блок 22 расчета FFT ассоциирует индекс j несущей с j+1-ой поднесущей с#1, подавая индекс j несущей в блок 23 коррекции смещения несущей частоты в области частоты, вместе с размещением множества поднесущих ей, как группу поднесущих c#i, составляющих символы OFDM.

Следует отметить, что, если сигнал OFDM в области частоты имеет, например, смещение несущей частоты, составляющее + K поднесущих в направлении вверх, взаимозависимость, выраженная уравнением j=i+K, справедлива между i поднесущей с#i, выводимой из блока 22 расчета FFT, hj индекса j несущей.

В блок 23 коррекции смещения несущей частоты в области частоты подают не только сигнал OFDM в области частоты из блока 22 расчета FFT, но также и "грубую" оценку смещения несущей частоты, детектируемую при "грубой" оценке смещения несущей частоты, используя Р1 из блока 25 обработки преамбулы.

Тот же блок 23 выполняет "грубую" смещения несущей частоты, для коррекции сигнала OFDM в области времени из блока 22 расчета FFT в соответствии с "грубой" оценкой смещения несущей частоты из блока 25 обработки преамбулы.

Здесь, если сигнал OFDM имеет "грубое" смещение несущей частоты, поднесущая c#i, составляющая символ OFDM, то есть сигнал OFDM в области времени, полученный из блока 22 расчета FFT, расположена близко к установленной частоте f#j, по сравнению с ее (присущей) установленной частотой Ш. В результате, блок 22 расчета FFT ассоциирует поднесущую c#i с индексом несущей j (=i+K), вместо присущего индекса i несущей.

Блок 23 коррекции смещения несущей частоты в области частоты изменяет, например, индекс несущей, ассоциированный с поднесущей c#i, с индекса j несущей, который не представляет собой присущий индекс несущей для поднесущей c#i, на присущий индекс i несущей, как "грубую" коррекцию смещения несущей частоты.

Тот же блок 23 передает сигнал OFDM в области частоты, полученный в результате "грубой" коррекции смещения несущей частоты, в блок 24 поворота, вместе с индексом несущей.

В блок 24 поворота подают не только сигнал OFDM в области частоты и индекс несущей из блока 23 коррекции смещения несущей частоты в области частоты, но также и другую информацию. Такая информация включает в себя длину GI, оценка которой была получена по сигналу OFDM непоказанным блоком, или длину GI, включенную в информацию, которая стала доступной заранее в приемнике OFDM (ниже также называется предварительной установкой). Такая информация также включает в себя "грубую" оценку смещения несущей частоты, детектированную при "грубой" оценке смещения несущей частоты, используя Р1, из блока 25 обработки преамбулы.

Блок 24 поворота выполняет коррекцию для поворота сигнала OFDM в области частоты, полученного из блока 23 коррекции смещения несущей частоты, в области частоты, в совокупности IQ, в соответствии с длиной GI и "грубой" оценкой смещения несущей частоты. Тот же блок 24 передает сигнал OFDM в области частоты, полученный в результате коррекции, в непоказанные блоки, на последующем этапе, предназначенном для обработки выравнивания, коррекции ошибок, декодирования и другой обработки, вместе с индексом несущей, переданным из блока 23 коррекции смещения несущей частоты в области частоты.

Таким образом, предполагается, что сигнал OFDM в области частоты, подаваемый из блока 23 коррекции смещения несущей частоты в области частоты в блок 24 поворота имеет "грубое" смещение несущей частоты. Если обозначить такое смещение буквой е, и длину GI сигнала OFDM буквой r, будет выполнен поворот каждого символа на е x r. Поэтому блок 24 поворота выполняет коррекцию для устранения такого поворота.

Блок 25 обработки преамбулы детектирует Р1, пример первого сигнала преамбулы, из сигнала OFDM в области времени, подаваемого из блока 21 коррекции смещения несущей частоты в области времени. Тот же блок 25 выполняет "тонкую" и "грубую" оценку смещения несущей частоты, используя Р1, детектируя, таким образом, "тонкую" и "грубую" оценку смещения несущей частоты.

Затем блок 25 обработки преамбулы подает "тонкую" оценку смещения несущей частоты в блок 21 коррекции смещения несущей частоты в области времени и "грубую" оценку смещения несущей частоты в блок 23 коррекции смещения несущей частоты в области частоты и в блок 24 поворота.

Кроме того, тот же блок 25 выделяет биты S1 и S2 из Р1 и распознает систему передачи, представляющую либо SISO, или MISO, размер FFT других символов OFDM, кроме Р1, и информацию группы, представляющую, которой группе принадлежит длина GI.

Также, кроме того, блок 25 обработки преамбулы передает информацию в блок 26 синхронизации символа. Такая информация включает в себя информацию о положении Р1, представляющую положение Р1 сигнала OFDM в области времени, содержащегося в сигнале, полученном из блока 21 коррекции смещения несущей частоты в области времени, и размер FFT, идентифицированный из битов S1 и S2, содержащихся в Р1.

Блок 26 синхронизации символа генерирует информацию триггера FFT на основе информации о положении Р1, размера FFT и другой информации из блока 25 обработки преамбулы, и подает информацию триггера FPT в блок 22 расчета FFT.

Информация триггера FFT, генерируемая тем же блоком 26, включает в себя следующую информацию. То есть, например, что касается Р2, второго сигнала преамбулы, следующего после Р1, информация триггера FFT включает в себя начало эффективного символа, как начальное положение расчета FFT пo P2. Начало эффективного символа следует позже на длину GI, оценка которой была получена из длины GI из сигнала OFDM непоказанным блоком, или длины GI, содержащейся как заранее заданное значение из положения, обозначенного информацией о положении Р1.

В приемнике OFDM, выполненном, как описано выше, блок 25 обработки преамбулы детектирует Р1 из сигнала OFDM в области времени, передаваемого через блок 21 коррекции смещения несущей частоты в области времени, и выполняет "тонкую" и "грубую" оценку смещения несущей частоты, используя Р1, детектируя, таким образом, "тонкую" и "грубую" оценку смещения н