CN101223779A - 具有改善的接收性能的数字广播发射机/接收机及其信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种数字广播发射机/接收机及其信号处理方法。该数字广播发射机/接收机包括：随机化器，用于随机化包括正常数据包和强健数据包并具有插入的填充字节的双传输流；填充字节交换器，用于用已知数据取代所述随机化的数据的填充字节；第一RS编码器，用于对从填充字节交换器输出的数据执行RS编码；包格式化器，用于对从第一RS编码器输出的数据中的强健数据包进行去交织，并重新格式化所述包；交织器，用于对从包格式化器输出的数据进行交织；网格编码器，用于对交织的数据执行网格编码；第二RS编码器，用于通过对所述网格编码的数据的强健数据执行RS编码而改变奇偶校验；以及调制器，用于对从所述网格编码器输出的数据进行调制，并对调制的数据进行RF上转换。

Description

具有改善的接收性能的数字广播发射机/接收机及其信号处理方法
                          技术领域
本发明的多方面涉及一种数字广播发射机/接收机及其信号处理方法，更具体地说，涉及一种能够通过在用于发送双流的数字广播发射机中将已知序列插入到被添加到双流的填充字节(stuff byte)中并发送具有所插入的已知序列的双流，从而改善接收机的接收性能的数字广播发射机/接收机及其信号处理方法。
                          背景技术
属于美国类型数字地面广播系统的ATSC(先进电视系统委员会)VSB系统是信号载波型广播系统。该系统以312段为单位使用场同步信号。因此，在较差的信道环境中，尤其是在多普勒衰减信道环境中，传统的数字广播接收机具有降低的接收性能。
图1是示出普通美国类型数字地面广播系统的发射机的结构的框图。图1的数字广播发射机是由飞利浦公司提出的EVSB(增强的VSB)系统，能够提供并发送通过将强健数据添加到传统ATSC VSB系统的正常数据而获得的双流。图1的数字广播发射机包括：随机化器110，对数据进行随机化；第一RS(Reed-Solomon)编码器120，对随机化器110的输出进行RS编码；包格式化器130，对编码的数据的强健数据进行交织，以1/2的比率重新格式化包，将PID(包标识符)值插入到包，对包和正常数据进行复用；交织器140，对来自包格式化器130的数据进行交织；网格编码器150，对交织器140的输出的强健数据执行增强编码，并对数据执行2/3-比率网格编码；控制器160，输出用于控制正常数据和强健数据的信号；第二RS编码器170，对增强编码的强健数据执行RS重新编码，以兼容传统的接收机和取代奇偶校验；复用器180，将场同步信号和段同步信号插入到网格编码数据；调制器190，将导频信号添加到复用器180的输出信号，并对复用数据执行VSB调制和RF上转换。
图2是示出从图1的发射机输出的双流类型数据的格式。参照图2，双流类型传输流包包括4字节的传输流头和184字节的净荷数据。正常数据和强健数据以预定的间隔布置在净荷数据中。
参照图1，根据用于通过一个信道发送正常数据和强健数据的双流模式，正常数据和强健数据被复用并输入到随机化器110。输入数据通过随机化器110被随机化，并被输入到第一RS编码器120，并通过第一RS编码器120对输入数据进行RS编码，以纠正因信道而发生的比特错误。将RS编码数据输入到包格式化器130，以这样的方式执行强健处理，即，对编码数据的强健数据进行交织和以1/2的比率重新格式化为包，将PID(包标识符)插入到重新格式化的包。然后，对该包和正常数据进行复用并输出到交织器140。通过交织器140对从包格式化器130输出的数据进行交织，然后将该数据输入到网格编码器150。对重新格式化的数据的强健数据进行增强编码，然后通过网格编码器对该强健数据进行2/3比率网格编码。然后，通过第二RS编码器170对增强编码的强健数据进行重新编码，以兼容现有的接收机，并对重新编码的数据执行奇偶校验替换。将替换的奇偶校验输入到网格编码器150。通过复用器180的信号通过调制器190被VSB调制和RF上转换，复用器180用于在将导频信号添加到网格编码数据之后将场同步信号和段同步信号插入到网格编码数据。这里，根据从控制器160输出的控制信号来控制正常数据和强健数据。
                        发明内容
                        技术问题
如上所述，图1中的美国类型数字地面广播系统被构建使之能够通过将强健数据添加到现有的ATSC VSB系统的正常数据来产生双流。然而，尽管通过将强健数据添加到正常数据来发送双流，但是图1中的美国类型数字地面广播系统存在这样的问题，即，由于发送现有正常数据流，引起它在多径信道中的接收性能难以被改善。那就是，通过改善正常流，现有数字地面广播系统的接收性能几乎没有改善。此外，根据美国类型数字地面广播系统，即使相对于强健流，在多径环境中的接收性能的改善并不大。
                        技术方案
本发明的一方面提供一种能够在发射机方通过将填充字节插入到双流并用已知数据替代该插入的填充字节，并在接收机方通过从接收的数据流检测已知数据，从而改善该系统的接收性能的数字广播发射机/接收机及其信号处理方法。
在下面的描述中将部分地阐明本发明另外的方面和/或优点，通过描述，其会变得更加清楚，或者通过实施本发明可以了解。
根据本发明的一方面，通过提供下述数字广播发射机可以基本实现前述和其他目标和/或优点，所述数字广播发射机包括：随机化器，用于随机化包括正常数据包和强健数据包并插入有填充字节的双传输流；填充字节交换器，用于用指定的已知数据取代包括在从随机化器输出的数据中的填充字节；第一RS编码器，用于对从所述填充字节交换器输出的数据执行RS编码；包格式化器，用于对从第一RS编码器输出数据的强健包进行交织，并重新格式化所述包；交织器，用于对从所述包格式化器输出的数据进行交织；网格编码器，用于对从交织器输出的数据执行网格编码；第二RS编码器，用于通过对所述网格编码的强健数据执行RS编码来改变奇偶校验；以及调制器，用于对从所述网格编码器输出的数据进行调制，并对调制的数据进行RF上转换。
根据本发明的一方面，网格编码器包括用于执行网格编码的存储器，所述网格编码器对输入到插入有填充字节的位置的数据执行存储器初始化。
根据本发明的一方面，数字广播发射机还包括填充字节控制器，所述填充字节控制器用于通过生成指示关于所述填充字节的插入位置的信息的控制信号，以控制所述网格编码器的存储器初始化。
根据本发明的一方面，数字广播发射机还包括包缓冲器，所述包缓冲器用于从第一RS编码器输出的数据提取对应于所述填充字节的插入位置的数据，并临时存储该数据。
根据本发明的一方面，包缓冲器从网格编码器接收根据所述存储器初始化而改变的数据，并更新所述临时存储的数据。
根据本发明的一方面，数字广播发射机还包括奇偶校验重新格式化器，所述奇偶校验重新格式化器用于通过从所述包缓冲器接收所述更新的数据并对所述更新的数据执行RS编码来生成改变的奇偶校验，并将所述改变的奇偶校验输出到网格编码器，使得由第一RS编码器添加的所述奇偶校验被所述改变的奇偶校验取代。
根据本发明的一方面，填充字节被插入到所述正常数据包的适配字段中。
根据本发明的一方面，关于所述填充字节的位置和长度的信息被插入到正常数据的指定位置中。
根据本发明的一方面，所述已知数据包括具有指定模式的指定序列。
在本发明的另一方面，提供一种数字广播发射机的信号处理方法，该信号处理方法包括：随机化包括正常数据包和强健数据包并插入有填充字节的双传输流；用指定的已知数据取代包括在随机化步骤输出的数据中的所述填充字节；对具有取代的填充字节的数据进行第一RS编码；对第一RS编码数据的强健包执行交织，并重新格式化所述包；对具有格式化的数据包的数据进行交织；对输出的交织数据执行网格编码；通过对所述网格编码数据的所述强健数据执行第二RS编码来改变奇偶校验；和调制所述网格编码数据，并对调制的数据执行RF上转换。
在本发明的另一方面，提供一种数字广播接收机，该数字广播接收机包括：解调器，用于从数字广播发射机接收和解调信号，所述信号通过将指定的已知数据插入双传输流的指定位置而被编码，所述传输流包括正常和强健数据包并插入有填充字节；已知数据输出单元，用于从所述解调信号检测已知数据的位置，并输出所述已知数据；均衡器，用于对解调信号进行均衡；Viterbi解码器，用于使用检测的已知数据对所述均衡的信号进行纠错和解码；去交织器，用于对所述Viterbi解码器的输出数据进行去交织；包重新格式化器，用于对从所述Viterbi解码器输出的强健数据执行包重新格式化和去交织；以及去随机化器，用于对所述去交织器的输出数据进行去随机化。
根据本发明的一方面，已知数据输出单元包括：已知符号检测器，用于从接收的信号检测关于插入有所述已知数据的所述指定的位置的信息；段标志生成器，用于生成包括用于通过指定的识别记号指示所述位置的至少一个段的数据帧；网格交织器，对由数字广播发射机执行的数据帧执行编码；和已知数据提取器，用于将已知数据插入到由识别记号指示的所述交织的数据帧的位置。
根据本发明的一方面，所述已知数据输出单元将检测的已知数据输出到所述解调器和所述均衡器，所述解调器和所述均衡器使用已知数据分别执行解调和均衡。
在本发明的另一方面，提供一种数字广播接收机的信号处理方法，该方法包括：从数字广播发射机接收和解调信号，所述信号通过将指定的已知数据插入双传输流的指定位置而被编码，所述传输流包括正常和强健数据包并插入有填充字节；从所述解调信号检测已知数据的位置，并输出所述已知数据；对所述解调信号进行均衡；使用所述检测的已知数据对所述均衡的信号进行纠错和解码；对解码的数据进行去交织；对强健数据执行包重新格式化和去交织；和对在所述去交织步骤中的输出数据进行去随机化。
                          有益效果
如上所述，根据本发明的一方面，在数字广播发射机方通过生成填充字节并将该填充字节插入到MPEG-2TS数据包、用已知数据取代该插入的填充字节并发送插入有已知数据的数据，并在数字广播接收机方通过从接收的信号检测已知数据并使用该检测的已知数据，从而改善数字广播接收机的诸如同步和均衡的接收性能。
此外，由于将填充字节插入到现有传输帧的结构并且只对预留部分的一部分进行修改，因此数字广播发射机/接收机兼容现有系统。
                          附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：
图1是示出普通美国类型数字广播(ATSC VSB)系统的发射机的结构的框图；
图2是示出ATSC VSB数据的格式的示图；
图3是示出传输流(TS)包帧的结构的示图；
图4是示出根据本发明的一方面的包含填充字节的TS包帧的结构的示图；
图5是示出根据本发明的一方面的数字广播发射机的结构的框图；
图6是示出从根据本发明的一方面的图5中的随机化器输出的数据格式的示图；
图7是示出从根据本发明的一方面的图5中的交织器输出的数据格式的示图；
图8是示出从根据本发明的一方面的图5中的网格编码器输出的数据格式的示图；
图9是示出根据从根据本发明的一方面的图5中的网格编码器的初始化奇偶校验被重新格式化的数据格式的示图；
图10是示出根据本发明的一方面的数字广播接收机的结构的框图；
图11是用于解释根据本发明的一方面的图10中的已知数据输出单元的示图；
图12是用于解释根据本发明的实施例的数字广播发射机的操作的流程图；
图13是用于解释根据本发明的实施例的数字广播接收机的操作的流程图。
                          具体实施方式
现在对本发明示例性实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。此外，没有详细描述那些众所周知的功能或结构，因为对它们的不必要的详细描述会使本发明变得不清楚。
图3是示出普通MPEG-2传输流包的结构的示图。参照图3，普通MPEG-2传输流包包括4字节的TS头部分和184字节的适配字段或净荷数据。如图3所示，MPEG包包括：8比特同步字节、1比特传输包错误指示符、1比特净荷单元开始指示符、1比特传输优先级标志、13比特PID(包标识符)值、2比特传输加扰控制指示符、2比特适配字段控制指示符以及4比特连续性计数器。紧随示出的4比特连续性计数器的是净荷和/或适配字段。
图4是示出根据本发明实施例的包括添加有填充字节的适配字段的MPEG-2传输流包的结构的示图。参照图4，MPEG-2传输流包括：4字节的头部分、“n”字节的适配字段以及“184-n”字节的净荷数据。适配字段的两个字节是包括该适配字段的长度信息的适配字段(AF)头，在该适配字段头之后插入不包含信息并且仅简单占用空间的填充字节。通过传输流的TS头中的适配字段控制比特的值确定适配字段是否存在。
在本发明的一方面，如图4所示，MPEG-2TS包(其中，填充字节被插入到传输流的适配字段)被用作发射机的输入。图5是示出根据本发明的实施例的数字广播发射机的结构的框图。图5中的数字广播发射机在飞利浦公司提出的EVSB系统的发射机中的MPEG-2传输流的正常流中形成填充字节，该数字广播发射机将已知数据插入填充字节并发送该数据。接收机(未显示)检测该已知数据，并使用检测的已知数据对由信道产生的失真进行补偿。
参照图5，数字广播发射机包括：随机化器210、填充字节交换器215、第一RS编码器220、填充字节控制器225、包格式化器230、包缓冲器235、交织器240、网格编码器250、控制器260、复用器280、第二RS编码器270和调制器/RF转换器290。尽管未显示，应该理解其他元件也可包括在该发射机中，例如当发射机也是接收机的情况。
随机化器210随机化输入的MPEG-2传输流数据，以提高分配的信道空间的利用性。输入到随机化器210的数据具有与正常数据复用的数据，其中，通过将由强健数据预处理器(未显示)处理的强健数据和具有指定字节长度但不包括净荷数据的填充字节插入该输入传输流数据的指定位置来生成该正常数据。应该理解，正常数据可以是用于数字电视的AV数据。强健数据可以是诸如游戏、音乐、软件、图片、音频-视频数据等的其他数据。
填充字节交换单元215生成具有在发射机方和接收机方之间预先安排的指定模式的指定序列(以下称为‘已知数据’)。填充字节交换单元215将生成的已知数据插入到随机化的数据的填充字节的位置以取代填充字节。可以容易地从将被发送的净荷数据检测到已知数据，从而该已知数据被用于接收机方的同步和均衡操作。
填充字节控制器225接收添加有将被输入到随机化器210的填充字节的传输流。填充字节控制器225从传输流检测关于添加填充字节的位置的信息，生成用于识别已知数据的起始位置和终止位置的控制信号，并将该控制信号输入到填充字节交换器215和网格编码器250。
第一RS编码器220通过对包数据执行RS编码(其中，由填充字节交换单元215对填充字节进行交换)将指定字节的奇偶校验添加到包数据，以纠正由于信道发生的错误。包格式化器230对编码的数据的强健数据进行交织，以1/2比率重新格式化该包，将PID(包标识符)值插入该包，并对该包和正常数据进行复用。然而，应该理解，可以使用与1/2比率不同的其他比率。
交织器240以指定模式对添加有从包格式化器230输出的奇偶校验的数据包进行交织。网格编码器250将从交织器240输出的数据转换为数据符号，并通过2/3比率的网格编码对数据符号执行符号映射。在示出的实施例中，网格编码器250将临时存储在其存储器中的值初始化为在由填充字节控制器225指示的已知数据的起点的指定值，并且网格编码器250对已知数据执行网格编码。网格编码器250将存储器装置中的存储的值初始化为例如‘00’状态，但并不限于此。
包缓冲器235在已知数据的起点从第一RS编码器220输出的包中提取并临时存储已知数据。如果已知数据根据存储器初始化被网格编码器250网格编码，则包缓冲器从网格编码器250接收根据存储器初始化改变的已知数据，包缓冲器临时存储改变的已知数据以取代先前临时存储的已知数据，然后将该改变的已知数据输入到奇偶校验重新格式化器245。
奇偶校验重新格式化器245对根据初始化改变的数据执行RS编码，以输出奇偶校验，然后将生成的奇偶校验输出到网格编码器250以取代先前的奇偶校验。
控制器260输出信号以控制正常数据和强健数据，并协调编码器220和250。
第二RS编码器270通过对由网格编码器250增强编码的强健数据执行RS重新编码，用新生成的奇偶校验取代原来的奇偶校验，以同样兼容现有接收机。这样，所生成的信号是向后兼容。
复用器280以段为单元将段同步信号插入被网格编码器250转换为符号的数据，并以场为单元将场同步信号插入该数据。调制器/RF转换器290通过将指定DC值添加到指定电平的数据信号并将导频信号添加到频谱的低频带的边缘部分来对该信号执行VSB调制。
图6至图9示出根据本发明的一方面的在数字广播接收机中的MPEG-2传输包的处理过程而改变的数据格式。图6显示包括在从随机化器210输出的传输流的正常数据包中的n填充字节被填充字节交换器215替换为指定的序列数据之后的数据格式。图6显示以规则间隔布置的正常数据包和强健数据包。已知数据被插入到正常数据包的适配字段中，来替代填充字节。因此，尽管图6中显示了填充数据字节，这些字节的全部或部分被已知数据取代。
MPEG-2包数据的头包括同步信号的第一字节和包括PID(包标识符)值的3个字节。由期望字节组成的适配字段中的前两个字节包括适配字段的长度信息。那就是，适配字段的前两个字节包括关于插入到适配字节的填充字节的信息(即，已知数据的长度)。由于已知数据的起始位置在数据包中固定，因此接收机方根据插入到适配字段的前两个字节的信息可知道关于已知数据的位置和长度(即，已知数据的数量)的信息。
图7显示在数据被交织器240交织之后的数据格式。如图7所示，图6中的MPEG-2包通过交织被分成52段。在数据交织之后，与图6的MPEG-2包的字节位置相同的数据出现在图7所示的相同行中。
图8是示出由网格编码器250编码的12符号交织的数据格式的示图。由于一场包括6个卷积交织器，因此出现包括填充字节的6个序列。举例来说，如果10个字节的填充字节包括在传输流中，则60(＝10×6)个已知符号序列出现在一场中。然而，可包括其他字节数量。
参照附图，应该理解，位于MPEG-2包中相同字节位置的数据包括在网格编码之后的一个数据段中。因此，在连续地将填充字节添加到MPEG-2包的指定部分并随机化该填充字节之后，该填充字节位置被指定的已知序列取代。其后，如果执行网格编码，则插入到相同字节部分的指定的已知序列形成在一个数据段中。数字广播接收机检测已知信号以改善接收性能。
图9显示由奇偶校验重新格式化器245执行RS编码和奇偶校验重新格式化之后的数据格式。网格编码器250包括用于执行网格编码的存储器(未显示)。网格编码器250根据填充字节控制器225在填充字节或已知数据的起点初始化存储器。如果网格编码器250在已知数据的符号序列的起点被初始化，则由于根据初始化的数据值的改变，第一RS编码器220的输出奇偶校验的变得不精确。因此，奇偶校验重新格式化器245通过对由存储器初始化改变的数据执行RS编码来生成奇偶校验，并将生成的奇偶校验输入到网格编码器250，以取代先前的奇偶校验。图9显示根据网格编码器250的存储器初始化取代奇偶校验的处理。
图10是示出对应于图5中的数字广播发射机的根据本发明的一方面的数字广播接收机的框图。图10中的数字广播接收机包括：解调器310、均衡器320、Viterbi解码器330、去交织器340、包重新格式化器350、控制信号发生器360、RS解码器370、去随机化器380以及已知符号检测器或已知数据输出单元400，该数字广播接收机运作过程与图5的数字广播发射机的运作过程相反，以对接收的信号进行解调。尽管没有要求，应该理解，可包括另外的元件。
调谐器(未显示)将通过信道接收的RF信号转换为基带信号，解调器310对转换的基带信号执行检测和解调。解调器310从已知数据输出单元400接收已知数据。均衡器320对由于信道多径造成的解调信号的信道失真进行补偿。此外，均衡器320从已知数据输出单元400接收已知数据，并在对信道失真进行补偿中使用接收的已知数据。
Viterbi解码器330纠正由均衡器320均衡的信号的错误，并对纠错的信号进行解码。去交织器340重新排列由图5中的数字广播发射机的交织器240分散的数据。包重新格式化器350对去交织的数据解复用以将数据分成强健数据和正常数据。重新格式化器350根据控制信号发生器360对强健数据执行包重新格式化和去交织，并将重新格式化且去交织的强健数据和正常数据输入到RS解码器370。
RS解码器370对去交织的数据进行纠错，去随机化器380对通过RS解码器370纠错的数据去随机化，以恢复MPEG-2传输流的数据。
根据本发明的一方面，已知数据输出单元400检测关于插入到场同步数据段区域的保留部分的填充字节的数量的信息，以获取关于已知符号的位置的信息，并且已知数据输出单元400从获得的位置信息输出已知数据。已知数据输出单元400将输出数据提供给解调器310和均衡器320以检测同步并对信道失真进行补偿。如图所示，已知数据输出单元400接收从解调器310输出的解调数据以输出已知数据。然而，应该理解，可以以其他方式设置已知数据输出单元400。
图11是详细解释图10中的已知数据输出单元400的构造的例子的示图。已知数据输出单元400包括已知符号检测器410、段标志生成器420、网格交织器430和已知数据提取器440。已知符号检测器410(比如从适配字段控制和/或适配字段长度)检测关于已知数据的数量的信息。段标志生成器420和网格交织器430根据检测的数量信息找到已知符号的位置信息。已知数据提取器440根据获取的位置信息输出用于改善图10的数字广播接收机的接收性能的已知数据。如果填充字节的数量已知，由于填充字节的位置总是固定的，则可通过使用计数器和控制逻辑来交替地实施段标志生成器420和网格交织器430。
已知符号检测器410从包括解调数据头部分的适配字段的长度的控制信息比特提取关于已知数据的位置的信息。这里，关于已知数据的位置的信息包括关于已知数据的长度的信息，而且由于已知数据的位置是预定的，则根据已知数据的编码的已知符号的位置及数量可从已知数据的指示长度推导出来。然而，应该理解，这些信息可直接编码为起始/终止位置，其中，已知数据可变地位于这些位置。
段标志生成器420根据已知符号的位置和数量通过标记对应于符号的数量的识别记号生成用于指示对应的位置的至少一个段，并生成包括这个段的MPEG-2传输流。网格交织器430以与图5所示的发射机方执行的交织处理相同的方式对由段标志生成器420生成的传输帧执行编码。已知数据提取器440根据识别记号将预定义的已知数据插入对应于从网格交织器430的编码处理输出的传输帧中的已知符号的位置。
图12是用于解释根据本发明的实施例的数字广播发射机的操作的流程图。随机化器210接收包含正常流和强健流的双传输流以随机化该双传输流(S200)。填充字节交换单元215将已知数据插入包括在由随机化器210随机化的双传输流的正常数据中的填充区域(S210)。当插入有已知数据的双传输流被输入到第一RS编码器220时，第一RS编码器220对包数据执行RS编码以将奇偶校验添加到包括在双传输流的包中的奇偶校验区域(S220)。
将RS编码的双传输流输入到包格式化器230。双传输流的正常流通过控制器260的控制信号完整地通过。通过对包进行交织和以1/2比率进行重新格式化、将PID值插入该数据包和对该包和正常流进行复用，将强健流转换成新双传输流(S230)。
通过交织器240对通过包格式化器230新格式化的双传输流进行交织(S240)。网格编码器250将从交织器240输出的数据转换为数据符号，并通过2/3比率的网格编码对数据符号执行符号映射(S250)。这里，网格编码器250在已知数据起点将临时存储在其存储器装置中的值初始化为指定值，然后对已知数据执行网格编码。
奇偶校验重新格式化器245对根据初始化而改变的数据执行RS编码以生成奇偶校验，然后将生成的奇偶校验输入到网格编码器250。网格编码器250用从奇偶校验重新格式化器245接收的新奇偶校验取代先前的奇偶校验。第二RS编码器270通过对由网格编码器250增强编码的强健数据执行RS重新编码用新生成的奇偶校验取代先前的奇偶校验，以兼容现有的接收机(S260)。然而，应该理解，如果不需要向后兼容，则不需执行另外的RS编码和奇偶校验替换。
复用器280将段同步信号和场同步信号插入网格编码器250的双传输流以对该流进行复用，调制器/RF转换器290对该流进行解调和RF上转换(S270)。
图13是用于解释根据本发明的实施例的数字广播接收机的操作的流程图。当包含双传输流的信号被从数字广播接收机发送时，调谐器(未显示)将接收的信号转换为基带信号。解调器310通过检测插入到基带信号的同步信号和导频信号执行解调(S300)。均衡器320对来自解调信号的信道失真进行补偿，并去除接收的符号的干扰(S310)。
在操作S320中，已知数据输出单元400检测已知数据并将该已知数据提供给解调器310和均衡器320，以在操作S300和S310中对信道失真进行补偿。Viterbi解码器330对均衡的双传输流执行Viterbi解码(S330)。去交织器340对Viterbi解码的双传输流进行去交织(S340)。包重新格式化器350对去交织的数据进行解复用以将该数据分成强健数据和正常数据，包重新格式化器350对强健数据执行包重新格式化和去交织，并将重新格式化且去交织的强健数据与正常数据输入到RS解码器370(S350)。RS解码器370对去交织的数据进行纠错，去随机化器380去随机化由RS解码器370纠正的数据，以恢复MPEG-2传输流的数据(S360)。
尽管并非在所有方面都需要，本发明的元件可以以软件和/或硬件实现。应该理解，代替传输或除了传输之外，广播信号可以记录在具有介质读取能力的解码器可读取的介质上。
虽然已表示和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。
                      产业上的可利用性
本发明的多方面涉及一种数字广播发射机/接收机及其信号处理方法，更具体地说，涉及一种能够在用于发送双流的数字广播发射机中通过将已知序列插入到被添加到双流的填充字节中并发送插入有已知序列的双流，从而改善接收机的接收性能的数字广播发射机/接收机及其信号处理方法。

Claims (34)

1.一种数字广播发射机，包括：
随机化器，用于随机化双传输流以产生随机化的数据，所述传输流包括正常和强健数据包并具有插入的填充字节；
填充字节交换器，用于用由发射机的接收机已知的指定的已知数据取代包括在随机化的数据中的填充字节；
第一RS编码器，用于对从所述填充字节交换器输出的数据执行RS编码；
包格式化器，用于对包括在从第一RS编码器输出数据中的强健数据包进行去交织，并重新格式化所述强健数据包；
交织器，用于对所述正常数据和从所述包格式化器输出的重新格式化的强健数据包进行交织；
网格编码器，用于使用奇偶校验数据对从交织器输出的数据执行网格编码；
第二RS编码器，用于通过对所述网格编码的数据的强健数据执行RS编码来改变由网格编码器使用的奇偶校验数据的奇偶校验，并将改变的奇偶校验数据输入到所述网格编码器以取代现有的由所述网格编码器先前使用的奇偶校验数据；以及
调制器，用于对来自所述网格编码器的数据进行调制，并对调制的数据进行RF上转换。
2.如权利要求1所述的数字广播发射机，其中，所述网格编码器包括在网格编码中使用的存储器，所述网格编码器对输入到插入有填充字节的位置的数据执行存储器初始化。
3.如权利要求1所述的数字广播发射机，还包括填充字节控制器，所述填充字节控制器用于生成指示关于所述填充字节的插入位置的信息的控制信号，以控制所述网格编码器的存储器初始化。
4.如权利要求1所述的数字广播发射机，还包括包缓冲器，所述包缓冲器用于从第一RS编码器输出的数据提取对应于所述填充字节的插入位置的数据，并临时存储提取的数据。
5.如权利要求4所述的数字广播发射机，其中，所述包缓冲器从网格编码器接收根据所述存储器初始化而改变的数据，并更新所述临时存储的数据。
6.如权利要求5所述的数字广播发射机，还包括奇偶校验重新格式化器，所述奇偶校验重新格式化器用于通过从所述包缓冲器接收所述更新的数据和对所述更新的数据执行RS编码来生成改变的奇偶校验数据，并将所述改变的奇偶校验输出到网格编码器，使得由第一RS编码器添加的所述奇偶校验被所述改变的奇偶校验取代。
7.如权利要求1所述的数字广播发射机，其中，所述填充字节被插入到所述正常数据包的适配字段中。
8.如权利要求1所述的数字广播发射机，其中，关于所述填充字节的位置和长度的信息被插入到正常数据的指定位置中。
9.如权利要求1所述的数字广播发射机，其中，所述已知数据包括具有指定模式的指定序列。
10.一种数字广播发射机的信号处理方法，包括：
随机化包括正常和强健数据包并插入有填充字节的双传输流；
用接收机可识别的指定的已知数据取代包括在随机化中产生的数据中的所述填充字节；
对由取代所述填充字节而产生的数据进行第一RS编码；
对包括在所述第一RS编码数据中的强健数据包执行交织，并重新格式化所述强健数据包；
对包括更新格式化的强健数据包和正常数据包的数据进行交织，以产生交织数据；
使用奇偶校验数据对所述交织数据执行网格编码，以产生网格编码数据；
通过对包括在所述网格编码数据中的所述强健数据包执行第二RS编码来改变在所述网格编码中使用的奇偶校验数据的奇偶校验，并在所述网格编码中使用的奇偶校验数据中使用改变的奇偶校验；和
调制所述网格编码数据，并对调制的数据执行RF上转换。
11.如权利要求10所述的信号处理方法，其中，所述网格编码的步骤包括初始化存储器，用于对输入到关于插入有所述填充字节的位置的数据执行所述网格编码。
12.如权利要求10所述的信号处理方法，还包括填充字节控制，通过生成指示关于所述填充字节的插入位置的信息的控制信号，以控制用于执行所述网格编码的网格编码器的存储器初始化。
13.如权利要求10所述的信号处理方法，还包括从用于执行第一RS编码的第一RS编码器输出的数据提取对应于所述填充字节的插入位置的数据，并临时存储提取的数据。
14.如权利要求13所述的信号处理方法，其中，存储的步骤从用于执行所述网格编码的网格编码器接收根据所述存储器初始化而改变的数据，并更新所述临时存储的数据。
15.如权利要求14所述的信号处理方法，还包括通过接收所述更新的数据和对所述更新的数据执行RS编码来生成改变的奇偶校验数据，并输出所述改变的奇偶校验以供网格编码使用，使得第一RS编码中添加的所述奇偶校验被所述改变的奇偶校验取代。
16.如权利要求10所述的信号处理方法，其中，所述填充字节被插入到所述正常数据包的适配字段中。
17.如权利要求10所述的信号处理方法，其中，关于所述填充字节的位置和长度的信息被插入到正常数据的指定位置中。
18.如权利要求10所述的信号处理方法，其中，所述已知数据包括具有接收机已知的指定模式的指定序列。
19.一种数字广播接收机，包括：
解调器，用于接收和解调信号，所述信号已通过将指定的已知数据插入双传输流的指定位置而被编码，所述传输流包括正常和强健数据包并插入有填充字节；
已知数据输出单元，用于从所述解调信号检测所述插入的已知数据的位置，并将所述已知数据输出到所述解调器；
均衡器，用于对解调信号进行均衡，并从所述已知数据输出单元接收所述检测的已知数据位置；
Viterbi解码器，用于对所述均衡的信号进行纠错和解码；
去交织器，用于对所述Viterbi解码器的输出数据进行去交织；
包重新格式化器，用于对从所述Viterbi解码器输出的包重新格式化并对强健数据进行去交织；和
去随机化器，用于对所述去交织器的输出数据进行去随机化。
20.如权利要求19所述的数字广播接收机，其中，所述已知数据输出单元包括：
已知符号检测器，用于检测关于将已知数据插入到接收的信号的指定的位置的信息；
段标志生成器，用于生成包括用于通过指定的识别记号指示所检测的位置的至少一个段的数据帧；
网格交织器，根据与数字广播发射机执行的网格编码方法相同的网格编码方法对所述生成的数据帧进行编码；和
已知数据提取器，用于将已知数据插入到由识别记号指示的所述交织的数据帧的位置。
21.如权利要求19所述的数字广播接收机，其中，所述已知数据输出单元将所述插入的已知数据输出到所述解调器和所述均衡器，所述解调器和所述均衡器使用已知数据分别执行解调和均衡。
22.如权利要求19所述的数字广播接收机，其中，所述填充字节被插入到所述正常数据包中。
23.一种数字广播接收机的信号处理方法，包括：
对信号进行解调，其中，通过将指定的已知数据插入双传输流的指定位置而对所述信号进行编码，所述传输流包括正常和强健数据包并具有插入的填充字节；
从所述解调信号检测已知数据的位置，并输出所述已知数据以供所述解调使用；
使用所述检测的已知数据对所述解调信号进行均衡；
对所述均衡的信号进行纠错和解码；
对由所述纠错和解码而产生的解码的数据进行去交织；
对解码的强健数据执行包重新格式化和去交织；和
对由所述包重新格式化和去交织而产生的数据进行去随机化。
24.如权利要求23所述的信号处理方法，其中，所述检测已知数据的位置和输出已知数据的步骤包括：
从所述接收的信号检测关于插入有已知数据的所述指定的位置的信息；
生成包括用于通过指定的识别记号指示所述检测的位置的至少一个段的数据帧；
通过与发送所述信号的数字广播发射机执行的编码相同的编码对所述数据帧执行编码；和
将已知数据插入到由识别记号指示的所述交织的数据帧的位置。
25.如权利要求23所述的信号处理方法，其中，所述填充字节被插入到所述正常数据包中。
26.包括如权利要求1所述的数字广播发射机并且还包括数字广播接收机的数字广播系统，所述数字广播接收机包括：
解调器，用于接收和解调信号，所述信号已通过将指定的已知数据插入双传输流的指定位置而被编码，所述传输流包括正常和强健数据包并插入有填充字节；
已知数据输出单元，用于从所述解调信号检测所述插入的已知数据的位置，并将所述已知数据输出到所述解调器；
均衡器，用于对解调信号进行均衡，并从所述已知数据输出单元接收所述检测的已知数据位置；
解码器，用于对所述均衡的信号进行纠错和解码；
去交织器，用于对所述解码器的输出数据进行去交织；
包重新格式化器，用于重新格式化从所述解码器输出的包和对强健数据进行去交织；和
去随机化器，用于对所述去交织器的输出数据进行去随机化。
27.如权利要求26所述的数字广播系统，其中，所述网格编码器包括在网格编码中使用的存储器，所述网格编码器对输入到插入有填充字节的位置的数据执行存储器初始化。
28.如权利要求26所述的数字广播系统，其中，所述发射机还包括填充字节控制器，所述填充字节控制器用于生成指示关于所述填充字节的插入位置的信息的控制信号，以控制所述网格编码器的存储器初始化。
29.如权利要求26所述的数字广播系统，其中，所述发射机还包括包缓冲器，所述包缓冲器用于从第一RS编码器输出的数据提取对应于所述填充字节的插入位置的数据，并临时存储提取的数据。
30.如权利要求29所述的数字广播系统，其中，所述包缓冲器从网格编码器接收根据所述存储器初始化而改变的数据，并更新所述临时存储的数据。
31.如权利要求30所述的数字广播系统，其中，所述发射机还包括奇偶校验重新格式化器，所述奇偶校验重新格式化器用于通过从所述包缓冲器接收所述更新的数据和对所述更新的数据执行RS编码来生成改变的奇偶校验数据，并将所述改变的奇偶校验输出到网格编码器，使得由第一RS编码器添加的所述奇偶校验被所述改变的奇偶校验取代。
32.如权利要求26所述的数字广播系统，其中，所述填充字节被插入到所述正常数据包的适配字段中。
33.如权利要求26所述的数字广播系统，其中，关于所述填充字节的位置和长度的信息被插入到正常数据的指定位置中。
34.如权利要求26所述的数字广播系统，其中，所述已知数据包括具有指定模式的指定序列。
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