CN1135697A - 校正残留边带信号相位误差的装置 - Google Patents

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Abstract

校正VSB信号相位误差的装置，能补偿GAHDTV接收机中的VSB信号的180°相位误差的影响，其中被传送信号包括被传送基准信号和被传送数据信号。译码器包括将预定基准信号与被传送基准信号比较，以提供表示180°相位误差存在与否的误差信号的误差检测器，反向被传送数据信号的符号以提供反向的被传送数据信号的相位校正器，响应误差信号选择性地提供被传送数据信号或反向的被传送数据信号的开关，及译码由该开关提供的所述信号的格子译码器。

Description

校正残留边带信号相位误差的装置
本发明涉及校正欧盟(“GA”)高清晰度电视(HDTV)系统的残留边带(“VSB”)信号相位误差的装置；特别涉及校正GA HDTV系统的接收机中的180°相位误差的装置。
广播高清晰度电视信号所用的数字数据，例如数字化视频信号可利用地面上VHF或UHF模拟信道传送给终端用户。
为了利用模拟信道传送数字数据，最好用例如脉幅调制(“PAM”)的方式对数据进行调制。在PAM中，每一信号是其振幅电平由数字数据确定的脉冲信号。
正交调幅(“QAM”)通常用来增大可在可用的信道带宽内传送的数据量。QAM是多个信息位按照被称为“构象”的模式进行传送的PAM，该“构象”可以包含例如16或32个点。在32-QAM中，通常使用在每一同相(“I”)和正交相位(“Q”)信道中的-5、-3、-1、1、3、5的符号振幅。
最近提出的GA HDTV系统采用了VSB技术，这种技术利用了在I信道中的用于地面广播模式的具有预定振幅电平、例如-7、-5、-3、-1、1、3、5和7的被调制信号，在其中不包括Q信道分量。在可能的标准HDTV系统中使用VSB技术是因为当信号的接收困难时该信号的附加的特征能够增强信号。
GA HDTV系统采用了格子编码技术来减小在传送过程中信道误差的影响。此外，GA HDTV系统还采用了各种技术，例如数据交错技术和里德-所罗门码来进一步改善图象质量。
但是，模拟信道往往会传送其输入波形的恶化和变换的形式。通常为统计学意义上的波形的恶化可以是例如可能的背景热噪声、脉冲噪声和衰落的叠加和/或倍增。
为了减轻由传送过程引入的误差造成的影响，在GA HDTV系统的接收机中使用了信道均衡器和相位跟踪器。信道均衡器补偿起源于传输信道的线性信道失真或接收机内的减弱的分量。相位跟踪器利用VSB信号的特性来消除相位失真的影响。1994年12月7日建议的“Grand Alliance HDTVSystem Specification Version 2.0”(欧盟HDTV系统规程版本2.0)为以上所述的GA HDTV系统的特点提供了资料。
参看图1A和图1B，它们表示了存在相位误差时的8电平VSB信号。如上所述，在GA HDTV系统中，对数字信号进行调制以便具有在I轴上的8个预定值之一。因此，在GA HDTV系统的相位跟踪器中，不在I轴上的被传送信号被认为在传输过程中已受到相位误差的影响。
在图1A和1B中，在GA HDTV系统的发射机中产生的原始信号用点来表示，在GA HDTV系统的接收机中接收的被传送信号用方格来表示。
在图1A中，用方格表示的被传送信号是由相位误差造成的相应的原始信号的失真的形式，可以根据I分量振幅的偏差将其从被正确地传送的信号中除去。被传送信号的1分量的振幅用de来表示，而原始信号的I分量的振幅用d来表示。
但是，不幸的是，在180度相位误差的情况下，被传送信号如图1B所示地还具有在I轴上的8个预定值之一。因此，虽然具有180°相位误差的被传送信号在GA HDTV系统的相位跟踪器中具有相反的符号，但可能会被错误地认为是正确的信号。
因此，本发明的主要目的是提供检测和校正GAHDTV接收机中的被传送VSB信号的180°相位误差的新颖装置。
本发明提供了响应被传送基准信号译码被传送数据信号的装置，被传送数据信号和被传送基准信号分别是通过传输信道的数据信号和基准信号的被传送形式，并且其中，基准信号是预定的信号，数据信号被用N电平残留边带(VSB)技术调制为具有N个被调制信号值之一，所述N为正偶数，所述N个被调制信号值包括N/2对信号值，N/2对信号值的每一个包含具有预定绝对值的正值和负值，该装置包括：
误差检测器，将基准信号与被传送基准信号进行比较，由此提供表示180°相位误差的存在或不存在的误差信号；
相位校正器，反向被传送数据信号的符号，由此提供反向的被传送数据信号；
开关装置，响应误差信号选择性地提供被传送数据信号或反向的被传送数据信号；以及
译码器，译码开关装置提供的被传送数据信号或反向的被传送数据信号。
参看以下结合附图对最佳实施例的描述，本发明的上述和其它目的及特点将一目了然，其中：
图1A和图1B表示存在相位误差时的8电平VSB信号；
图2表示本发明的译码器。
参看图2，该图表示本发明的译码器1。它包括采用软判决最大似然译码技术、例如Viterbi(维特比)译码来译码卷积码的格子译码器30。为了克服可能在被传送信号中出现的180°相位误差的问题，误差检测器40和相位校正器20利用开关10一起与格子译码器30连接。
本发明的译码器1的输入信号包括被传送数据信号和被传送基准信号。被传送数据信号是将要在本发明的译码器I中被再现的、输入给开关10的数据信号的被传送形式。该数据信号被格子编码、在GA HDTV发射机中被利用8或16电平VSB技术进行调制并通过传输信道传送给GA HDTV接收机。类似地，被传送基准信号是预定基准信号的被传送形式，输入给误差检测器40。
误差检测器40起检测被传送基准信号的180°相位误差的作用。为此目的，具有预定值的基准信号输入给误差检测器40。基准信号的正确值根据系统设计来确定并事先为译码器1所知。误差检测器40通过将被传送基准信号与正确的基准信号进行比较就能够容易地检测180°相位误差的存在。
通常需要按照固定的时间间隔重复地传送基准信号，因此能够检测信道误差并对其不断地进行校正来适应信道特性中的时间漂移。
如本领域众所周知的，表示视频信号帧中的某些位置的同步信号被经常用于视频处理系统的同步。例如，在每一行典型的电视信号之后插入水平同步信号。由于同步信号被重复地插入并且根据系统设计是预定的，所以它满足了上述基准信号的需要。最好将GA HDTV系统的场同步信号作为基准信号。
误差检测器40通过将被传送基准信号与正确的基准信号进行比较来在导线50上产生误差信号以控制开关10。开关10响应误差信号进行操作，以便在不存在180°相位误差时，被传送数据信号直接输入给格子译码器30。如果检测到180°相位误差，被传送数据信号就首先输入给相位校正器20，信号的符号在该相位校正器20中被变换成为输入给该相位校正器20的信号的相反符号，然后输入给格子译码器30。
输入给格子译码器30的被反向数据信号或数据信号被用例如维持比算法进行译码并输入给GA HDTV接收机的后续部分，例如数据去交错器。但是，根据总体系统设计和在该系统内被处理的信号格式的不同，可以用不同类型的译码器来代替格子译码器30。
相位校正器20通过仅改变被传送数据信号的符号来恢复数据信号。例如，在用最高有效位(“MSB”)表示其符号的多个数据位表示被传送数据信号的情况下，通过将被传送数据信号的MSB与二进制值1进行“异或”运算就能够容易地校正180°相位误差。
在GA HDTV接收机中采用本发明的译码器就能够有效地消除在普通相位跟踪器中没有被检测的180°相位误差，由此保证了图象质量的改善。
虽然已针对特定的实施例描述了本发明，但对于本领域的技术人员来说，不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围可以进行各种改变和改进是显而易见的。

Claims (8)

1、响应被传送基准信号译码被传送数据信号的装置，被传送数据信号和被传送基准信号分别是通过传输信道的数据信号和基准信号的被传送形式，并且其中，基准信号是预定的信号，数据信号被用N电平残留边带(VSB)技术调制为具有N个被调制信号值之一，所述N为正偶数，所述N个被调制信号值包括N/2对信号值，N/2对信号值的每一个包含具有预定绝对值的正值和负值，该装置包括：
误差检测器，将基准信号与被传送基准信号进行比较，由此提供表示180°相位误差的存在或不存在的误差信号；
相位校正器，反向被传送数据信号的符号，由此提供反向的被传送数据信号；
开关装置，响应误差信号选择性地提供被传送数据信号或反向的被传送数据信号；以及
译码器，译码开关装置提供的被传送数据信号或反向的被传送数据信号。
2、权利要求1的装置，其中N是8。
3、权利要求1的装置，其中N是16。
4、权利要求1的装置，其中相位校正器包括将被传送数据信号的符号位与1进行“异或”运算的装置。
5、权利要求1的装置，其中译码器是格子译码器。
6、权利要求5的装置，其中格子译码器包括软判决维特比译码器。
7、权利要求2的装置，其中所述N个被调制信号值是-7、-5、-3、-1、1、3、5和7。
8、权利要求3的装置，其中所述N个被调制信号值是-15、-13、-11、-9、-7、-5、-3、-1、1、3、5、7、9、11、13和15。
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