CN1160887C - 正交频分复用发送设备及正交频分复用发送方法 - Google Patents

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    • H04L5/06Channels characterised by the type of signal the signals being represented by different frequencies

Abstract

当通过多个信息信道用一种OFDM系统进行广播信号时,多个信息信道在频率上被多路复用并且共同经受IFFT调制以连接发送,代替对多个信息信道进行独立的OFDM调制而发送。用这样的安排,提高了频率的利用效率。按照本发明,为了连接发送的目的,对于每个信息信道,OFDM帧被同步。然后,OFDM接收机能切换信息信道用于信号接收,保持帧同步信号。能显著减少切换信道所需的时间。

Description

正交频分复用发送设备及 正交频分复用发送方法
本发明涉及一种OFDM(正交频分复用)发送设备,还涉及通过正交频分复用(OFDM)用于数字广播的OFDM发送方法。
近年来称为正交频分复用(OFDM)的各种调制技术已经被提议用于广播数字信号。对于一个OFDM系统,一个传输频带被提供许多安排成正交的副载波,并且为了通过PSK(相移键控)或QAM(正交调幅)达到数字调制的目的,数据被分配到每个副载波的幅度和相位上。
对于OFDM,由于传输频带被分成许多副载波,每个副载波具有较窄的带宽,并且因此每个副载波的调制速率低,整个传输速率实际上仍然保持与常规的调制系统相同。另外,也由于信号传输中并行使用许多副载波,使OFDM具有低符号率的特点。因此,对于OFDM,多径效应的时间长度能相对于一个符号(symbol)的时间长度被减少,以减少多径中的可能的干扰。此外,对于OFDM,由于数据被分配到许多副载波,发送/接收电路能通过使用用于调制的IFFT(逆快速傅里叶变换)运算电路和用于解调的FFT(快速傅里叶变换)运算电路进行配置。
由于上述已知的OFDM的优点,已经开始研究应用于强烈受到多径干扰的地波数字广播上。在日本,一个被称为ISDB-T(综合业务数字广播-陆地)已经被提出。
同时,对于OFDM,为每个信道提供了用于防止相邻信道发生干扰的频带间隙,该频带间隙被称为保护频带并具有如图1所显示的预定的频率带宽。然而,这种规定的保护频带不可避免地增加了每个信道占用的带宽,造成降低了频率使用的效率。
考虑到这样的问题,在本申请人的国际公开号No.WO 00/52861给出的专利申请中已经建议了一种用于OFDM信号的连接发送方法(也称为级联发送方法),用这种方法,对在多个信息信道的频域中的OFDM信号的中心频率分别进行修改,然后对多个信息信道的在频域中的OFDM信号在频率方面进行多路复用并且共同经受逆傅里叶变换。
用这种建议的用于OFDM信号的连接发送的方法,当分别通过三个信息信道(CH1,CH2,CH3)发送三个信息流时,分隔各信道的保护频带能被去掉,并且三个信息信道能在频率轴上连接,以进行信号发送,如图2所示。
下面将对一种适于OFDM信号的连接发送的OFDM发射机进行详述。
图3是一个适于OFDM信号的连接发送的示意框图。其中任意数量的信道都能用该建议的技术来连接在一起,这里假设有三个信道(CH1,CH2,CH3)被连接用于发送三个信息流。同时假设在射频(RF)频带上信息信道的中心频率分别为第一信道是f1,第二信道是f2和第三信道是f3,如图2所示。
OFDM发射机101包括一个第一信道编码器102-1,一个第二信道编码器102-2,一个第三信道编码器102-3,一个第一频率变换器部分103-1,一个第二频率变换器103-2,一个第三频率变换器103-3,一个多路复用器104,一个逆傅里叶变换运算电路105,一个保护间隔添加器106,一个正交调制器107,一个频率变换器108和一个天线109。
第一信道编码器102-1通过第一信息信道接收作为输入的一个信息流。它适于进行以下操作:里德-所罗门编码,能量扩散,交织,卷积编码,映射和配置OFDM帧。第一信道编码器102-1通过执行上述操作产生第一信道数据作为第一信道频域的OFDM信号。从第一信道输出的作为频域OFDM信号产生的第一信道数据的中心频率设为0。
第二信道编码器102-2和第三信道编码器102-3分别对第二信息信道的信息流和第三信息信道的信息流进行如第一信道编码器102-1一样的操作。此外,从第二信道输出的频域OFDM信号(第二信道数据)的中心频率和从第三信道输出的频域OFDM信号(第三信道数据)的中心频率也被设为0。
第一频率变换器103-1执行频率变换处理操作,用于对从第一信道编码器102-1输出的第一信道数据(相应频域的OFDM信号)的中心频率进行移位。更准确地说,第一频率变换器103-1把第一信道数据的中心频率从0转换到(f1-f2)。
第二频率变换器103-2执行一个频率变换处理操作,用于对从第二信道编码器102-2输出的第二信道数据(相应频域的OFDM信号)的中心频率进行移位。更准确地说,第二频率变换器103-2把第二信道数据的中心频率从0转换到(f2-f2)。
第三频率变换器103-3执行一个频率变换处理操作,用于对从第三信道编码器102-3输出的第三信道数据(相应频域的OFDM信号)的中心频率进行移位。更准确地说,第三频率变换器103-3把第三信道数据的中心频率从0转换到(f3-f2)。
应指出实质上第二信道数据没有经受频率变换,因为它位于数据发送的三个相连接信道的中心。
多路复用器104对从第一频率变换器103-1,第二频率变换器103-2,和第三频率变换器103-3输出的信道数据在频率上进行多路复用,产生一个多路复用信号。
IFFT运算电路105通过对多路复用器104多路复用的三个信道数据的多路复用信号共同进行逆付里叶变换运算而生成一个时域的基带OFDM信号。如图4所示,生成的基带OFDM信号的频率特性是这样的,即第一信息信道的中心频率是(f1-f2),第二信息信道的是0和第三信息信道的是(f3-f2)。在基带的OFDM信号中,为了消除在所有载波中的码间干扰,第一至第三信息信道的信息片段经受频分和多路复用并保持正交性。
保护间隔添加器106对从IFFT运算电路105来的基带OFDM信号添加一个保护间隔。如图5所示,每个要由OFDM系统发送的信号实际上是基于一种被称为OFDM符号的符号单元被发送的。一个OFDM符号包括一个有效符号和一个保护间隔,该有效符号表示执行IFFT运算用于发送的信号期间,该保护间隔复制有效符号的后部部分。保护间隔被设置在OFDM符号的前部。保护间隔添加器106产生这样的一个保护间隔并把它添加到有效符号上。
正交调制器107相对于频率为fIF的中频频带载波正交调制加有保护间隔的基带的OFDM信号,并输出一个IF(中频)信号。
频率变换器108使正交调制器107输出的中频信号与频率为f2+fIF的载波信号相乘,以产生一个将在射频(RF)频带中被发射的信号。
由频率变换器108产生的信号随后由天线109发送出去。
这样,如上面所描述的,OFDM发射机通过改变三个信息信道(频域的OFDM信号)的信道数据的中心频率,在频率上对它们多路复用并且对各信息信道频域上的OFDM信号共同执行逆傅里叶变换的运算,从而完成OFDM信号的连接发送。
对于这样一种连接发送,为了消除在各副载波间的码间干扰,在三个信道共同执行单一IFFT运算以保持正交性。作为结果,在三个相连的信道中没有出现干扰,并且因此OFDM发射机101不需提供用于防止邻道干扰的保护频带就能为三个信道发送信息。
用于接收这样的信号的OFDM接收机,适于通过将本机振荡器的振荡频率调到期望信息信道的中心频率上来检测中频(IF)信号。例如,为了接收第一信息信道的信号,本机振荡器的振荡频率将被调谐在频率(f1)上,为了接收第二信息信道的信号,将被调谐在频率(f2)上,和为了接收第三信息信道的信号,将被调谐在频率(f3)上。检测到的IF信号然后通过频率(fIF)的载波进行正交解调,并转换成时域的基带OFDM信号。应理解,与信号接收所选择的信息信道无关,基带的OFDM信号的中心频率等于0。之后,基带的OFDM信号经过FFT运算,通过解调获得频域的OFDM信号的信道数据。
这样,如果多个信息信道频域的OFDM信号在频率上进行多路复用并且为连接发送共同经受一个逆傅里叶变换的运算,通过将本机振荡器的振荡频率调谐到期望信息信道的中心频率上,OFDM接收机能选择性地只接收多个信道中一个信道的信号。
现在,在下面将讨论用于数字地波广播的广播模式如在ISDB-T标准(在模式1的情况下)规定的帧结构。
如图6和7所示,按照ISDB-T标准定义用于的被发送的数据的OFDM帧的数据结构。图6图示了用于通过差分调制(差分四相移相键控-DQPSK)来调制一个信息信号的帧结构以及图7图示了用于通过同步调制(四相移相键控-QPSK,16正交调幅-16QAM,64正交调幅-64QAM)来调制一个信息信号的帧结构。
参照图6和7,全部的108个数据(带有载波号#0-#107)通过一个符号被发送。一个符号的数据单元被称为OFDM符号。同时注意204个OFDM符号(带有符号编号#0-#203)构成了一个OFDM帧。
一个OFDM帧包含通过QPSK,16QAM或64QAM被正交调制的信息信号(S0,0-S95,203)以及各种控制信号例如CP(连续导频)信号,TMCC(传输和多路复用配置控制)信号,AC(辅助信道)信号和SP(散布导频)信号。
CP信号是带有固定相位和固定幅度的一种信号。当通过差分调制对信息信号进行调制时,CP信号被安排在每个OFDM符号的前导载波上(在频率最低的位置)。当通过连接发送来发射信息信号时,一个CP信号被安排在连接发送频带最右边的位置上(在频率最高的位置)。
SP信号是一种由BPSK调制的信号,如图7所示,以在频率上每12个载波插入一次和在符号上每4个符号插入一次的方式进行排列。当接收机侧对波形进行均衡时,SP信号被用于估算发送路径的特性。因此,插入它仅仅是为了涉及波形均衡的同步调制(QPSK,16QAM,64QAM)。
TMCC和AC信号也是由BPSK调制的信号并被安排在如图8和图9所示的每个符号的相应位置上。图8显示对于差分调制它们在OFDM帧中所处的位置以及图9显示对于同步调制它们在OFDM帧中所处的位置。TMCC用于发送发送控制信息时,而AC信号用于发送附加的信息。
TMCC信号携带204-比特(B0-B203)的信息,该信息完全被包含在一个OFDM帧的单元中。图10显示了被分配到一个TMCC信号的信息内容。
位B0是给其分配有用作差分调制幅度和相位参考的信号的一个位。
位B1-B16是给其分配有逐帧地被反相的同步码(同步信号)的位。接收机检测这种同步码的位码型(pattern)以检测出TMCC信号的同步和OFDM帧的同步。
位B17-B19是给其分配有用于将帧标识为用于同步调制或用于差分调制的帧的段标识信号的位。
位B20-B121是给其分配有TMCC信息(120位)的位。TMCC描述信息信号的载波调制模式,卷积编码率,交织长度,段的数目等等。
位B122-B203是给其分配有奇偶校验位的位。
发射机在信道编码器的帧配置部分产生OFDM帧。接收机首先逐个符号地建立符号的同步并执行FFT运算。接着,它检测在TMCC信号中描述的同步信号,并建立各帧的同步以对其中包含的数据进行解码。
当接收机从一个信道移到另一个信道时,它再次选择本机振荡器的振荡频率,以重新开始接收RF信号的操作。因此,当变换信道时,接收机必须再次执行逐个符号地建立符号同步的操作,执行FFT运算,接着检测在TMCC信号中描述的同步码,然后建立各帧的同步以对其中包含的数据解码。
然而,当检测到帧同步时,必须检测至少两个帧的同步码。这意味着检测所用的时间跨度要长于一个帧周期。例如,根据ISDB-T标准,一个OFDM帧的帧长度最多大约是250ms。因此,必须大约花费250ms来检测帧同步。如果没有检测到帧同步,就不再能逐帧地提取定义各帧的位置排列的SP信号和数据,不能对TMCC信号解码和识别收缩(puncture)孔的切换位置。因此,没有数据输出。总之,按照常规,对于从信道转移的时间到在转移后输出音频和视频的时间,必须花费非常大量的时间用于切换操作。
不管是否使用连接发送,这种问题都会出现。
考虑到上述问题,因而本发明的目的是提供一种OFDM发送设备以及一种OFDM的发送方法,能减少用于切换被用来接收的信息信道的所需时间。
按照本发明,上面的目的可以通过提供一种OFDM发送设备而达到,该设备包括:N个编码器,用于产生频域的OFDM信号,该频域的OFDM信号包含预定数量的符号,并具有用于发送的基于符号形成的数据结构;
N个频率变换器,用于变换从各个编码器输出的频域OFDM信号的载波频率;一个多路复用器,用于通过多路复用在频率方向上由所述的N个频率变换器分别作频率变换的N个频域的OFDM信号而产生多路复用数据;一个逆付里叶变换部分,用于逐个符号地对所述的多路复用数据执行逆付里叶变换运算而产生基带的OFDM信号;一个正交调制器,用于正交调制所述的基带OFDM信号;和一个发射机,用于把正交调制的OFDM信号的频率变换成一个RF频带信号并且发送所述的RF频带的信号;所述N个编码器中的每个编码器适于使其它编码器的频域OFDM信号与发送帧同步,以产生频域的OFDM信号。
对于具有上述配置的一种OFDM发送设备,多个信息信道的频域OFDM信号在频率上被多路复用,并且为了连接发送共同经受一个逆付里叶变换的运算,通过对各发送帧进行同步而产生频域的OFDM信号。
本发明的另一方面,还提供一种OFDM发送设备,包括:N个编码器,用于产生通过一预定信息信道被发送的一个频域OFDM信号;N个频率变换器,用于依据所述预定信息信道的各自RF频率,变换从所述N个编码器的每一个输出的频域OFDM信号的载波频率;一个连接多路复用器,用于通过在频率方向上多路复用由所述N个频率变换器分别作频率变换的N个频域的OFDM信号并连接多路复用的OFDM信号,而生成连接和多路复用的数据。一个逆付里叶变换部分,用于通过基于符号对所述的连接的和多路复用的数据执行逆付里叶变换运算,以产生基带的OFDM信号;一个正交调制器,用于正交调制所述的基带OFDM信号;一个发射机,用于通过将正交调制的OFDM信号频率变换成RF频带信号而连接发送多个所述信息信道的所述OFDM信号;和所述N个编码器中的每个编码器适于在连接之前将关于连接发送的信息放入OFDM信号中,该信息表示通过相应信息信道发送的OFDM是连接到还是没有连接到通过其它信息信道被发送的OFDM信号。
采用具有上述配置的一种OFDM发送设备,多个信息信道的频域OFDM信号在频率上被多路复用,并且为了连接发送共同经受逆付里叶变换的运算,有关连接发送的信息被包括在频域的OFDM信号中,它指示通过每个信息信道发送的OFDM信号的状态,表示该OFDM信号连接到或没有连接到由其余信息信道发送的OFDM信号上。
本发明还有另外一个方面,提供一种OFDM的发送方法,包括以下步骤:产生N个与发送帧相互同步的频域OFDM信号,每个OFDM信号包含预定数量的符号和具有基于符号地形成的用于发送的数据结构;通过对产生的N个频域上的OFDM信号的载波频率进行频率变换,并在频率方向上多路复用被频率变换的N个频域OFDM信号,而产生多路复用数据;通过逐符号地对所述的多路复用数据执行逆付里叶变换而产生基带OFDM信号;和正交调制所述的基带OFDM信号并且把正交调制的OFDM信号的频率变换成RF频带信号,并发送所述的RF频带的信号。
采用具有上述步骤的一种OFDM的发送方法,多个信息信道的频域OFDM信号在频率上被多路复用,并且为了连接发送共同经受一个逆付里叶变换的运算,通过对各发送帧进行同步而产生频域的OFDM信号。
本发明还有另一方面,还提供一种OFDM的发送方法,包括步骤:通过一预定信息信道产生被发送的一个频域OFDM信号,在OFDM信号中包括关于连接发送的信息,指示由相应信息信道发送的OFDM信号是连接到还是没有连接到通过其它信息信道发送的OFDM信号上;根据所述预定信息信道各自的RF频率对频域OFDM信号的载波频率进行变换,并通过在频率方向上多路复用频域的N个OFDM信号及对多路复用的各OFDM信号进行连接而产生连接的和多路复用的数据;通过基于符号地对所述连接和多路复用的数据执行逆付里叶变换的运算产生基带的OFDM信号;正交调制所述基带的所述OFDM信号;并通过把正交调制的OFDM信号频率变换成一个RF频带的信号,执行多个所述信息信道的所述OFDM信号的连接发送。
采用具有上述步骤的一种OFDM的发送方法,多个信息信道的频域OFDM信号在频率上被多路复用并且为了连接发送共同经受一个逆付里叶变换的运算,有关连接发送的信息被包括在频域的OFDM信号中,表示通过每条信息信道发送的OFDM信号被连接或未被连接到通过其余信息信道发送的OFDM信号的状态。
因此,采用按照本发明的一种OFDM发送设备以及一种OFDM的发送方法,多个信息信道的频域OFDM信号在频率上被多路复用,并且为了连接发送共同经受一个逆付里叶变换的运算,通过对各发送帧进行同步而产生频域的OFDM信号。
因此,按照本发明,当变换用于信号接收的信息信道时,所需的切换时间能被减少,以便快速地开始产生视频和音频信号并输出数据。
此外,采用按照本发明的OFDM发送设备以及OFDM的发送方法,多个信息信道的频域OFDM信号在频率上被多路复用并且为了连接发送共同经受一个逆付里叶变换的运算,有关连接发送的信息被包括在频域的OFDM信号中,表示通过每条信息信道被发送的OFDM信号被连接或未被连接到通过其余信息信道发送的OFDM信号的状态。
因此,按照本发明,可以容易地确定是否选择的信息信道在连接发送方案之内或之外。
图1是安排在各信息信道间的保护频带的一个示意图;
图2是用于连接发送的信号的一个示意图;
图3是一种常规OFDM发射机的一个方框示意图;
图4是通过对三个信道共同执行IFFT运算而获得的基带OFDM信号的频率特性的一个示意图;
图5是包含保护间隔的OFDM符号的一个示意图;
图6是当通过差分调制(DQPSK)对信息信号进行调制时能被使用的帧结构的一个示意图;
图7是当通过同步调制(QPSK,16QAM,64QAM)对信息信号进行调制时能被使用的帧结构的一个示意图;
图8是对于差分调制,在一个OFDM帧中TMCC和AC信号的位置安排的一个示意图;
图9是对于同步调制,在一个OFDM帧中TMCC和AC信号的位置安排的一个示意图;
图10是包含在一个TMCC信号中的信息的内容示意图;
图11是源编码器和OFDM发射机的一个方框示意图;
图12是按照本发明的一个OFDM发射机实施例的方框示意图;
图13是图12实施例的频率变换器的方框示意图;
图14是多路复用的OFDM信号的帧同步的一个示意图;
图15是一个OFDM发射机和一个MPEG解码器的方框示意图;
图16是按照本发明一个OFDM接收机实施例的方框示意图;
图17是如在TMCC信息中描述的连接段数量和将被发送的信号段号的示意图;
图18是对一个连接段数的详细说明的示意图;
图19是13个段的连接发送的一个示意图;
图20是3个段的连接发送的一个示意图;
图21是6个段的连接发送的一个示意图;
图22是对段号详细说明的一个示意图;
图23是变换到连接发送规划内的信道和连接发送规划外的信道的示意图;
图24是用于连接发送的段的一个组的ID的示意图;和
图25是五组的一个发送示意图,每组包含两个段用于连接发送,和用于单独发送的一个段的示意图。
现在,通过按照本发明的附图中示例的一个OFDM发射机实施例和一个接收机实施例,对本发明进行描述。
首先,将描述OFDM发射机的结构。
参考图11,发送端包括多个源编码器1a(1a-1至1a-n)和一个OFDM发射机1。源编码器1a适于接收多个基带的视频和音频数据,接收的数据然后依据MPEG-2系统经过压缩编码而产生多个节目流。源编码器1a还适于把多个节目流多路复用成如在MPEG-2系统中所规定的传输流。OFDM发射机1多路复用从多个源编码器1a输出的多个传输流用于连接发送。
图12是按照本发明的一个OFDM发射机实施例的方框示意图。
参考图12,如同在上述常规OFDM发射机的情形,OFDM发射机适于组合三个信道用于连接发送。如图2所示和早先所描述的,假设第一信息信道在一个RF频带中信息信道的中心频率是f1,第二信息信道的是f2和第三信息信道的是f3
OFDM发射机包括一个第一信道编码器2-1,一个第二信道编码器2-2,一个第三信道编码器2-3,一个同步控制部分3,一个第一频率变换器4-1,一个第二频率变换器4-2,一个第三频率变换器4-3,一个多路复用器5,一个IFFT运算电路6,一个保护间隔添加器7,一个正交调制器8,一个频率变换器9和一个天线10。
第一信道编码器2-1接收输入的一个信息流。第一信道编码器2-1适于执行以下处理运算:里德-所罗门编码,能量扩散,交织,卷积编码,映射,OFDM帧配置等等。第一信道编码器2-1被提供一个用于配置OFDM帧的帧配置部分2-1a。帧配置部分2-1a适于把一个CP信号,一个AC信号,一个TMCC信号和一个SP信号添加到编码的信息信号上,以便配置一个如图6和7所示的包含204个OFDM符号的OFDM帧。通过同步控制部分3控制进行OFDM帧配置的帧配置部分2-1工作的同步定时。更具体地说,通过同步控制部分3控制截止帧的符号和定时。第一信道编码器2-1执行上面的处理操作以产生第一信道数据作为频域的OFDM信号。第一信道数据或者频域OFDM信号的中心频率被设为等于0。
第二信道编码器2-2和第三信道编码器2-3对第二信息信道的信息流和第三信息信道的信息流分别同第一信道编码器2-1一样进行工作。类似地,第二信道编码器2-2和第三信道编码器2-3分别被提供用于配置各自OFDM帧的帧配置部分2-2a和2-3a。还有,通过同步控制部分3控制配置各自OFDM帧的帧配置部分2-2a和2-3a工作的同步定时。第二信道编码器2-2和第三信道编码器2-3(第二信道数据和第三信道数据)的频域OFDM信号的中心频率也被设为等于0。
同步控制部分3控制第一信道编码器2-1,第二信道编码器2-2和第三信道编码器2-3的OFDM帧的同步定时。换句话说,同步控制部分3以下述方式控制各帧的同步,即第一至第三信道数据的所有帧在时间上彼此一致。更具体地说,每个OFDM帧的同步定时是这样受到控制的,即是使每个OFDM帧的前导OFDM符号(#0)的定时与其余信道的前导OFDM符号的定时相同。
第一频率变换器4-1执行频率变换操作,变换从第一信道编码器2-1输出的第一信道数据(频域的OFDM信号)的中心频率。更具体地说,第一频率变换器4-1把第一信道数据的中心频率从0变换到(f1-f2)。
第二频率变换器4-2执行频率变换操作,变换从第二信道编码器2-2输出的第二信道数据(频域的OFDM信号)的中心频率。更具体地说,第二频率变换器4-2把第二信道数据的中心频率从0变换到(f2-f2)。
第三频率变换器4-3执行频率变换操作,变换从第三信道编码器2-3输出的第三信道数据(频域的OFDM信号)的中心频率。更具体地说,第三频率变换器4-3把第三信道数据的中心频率从0变换到(f3-f2)。
图13显示第一频率变换器4-1,第二频率变换器4-2和第三频率变换器4-3的电路图。
频率变换电路包括一个移相器11,一个相位角发生器12和一个累加器13。
移相器11接收输入的按照一个给定的调制系统映射的复信号,例如BPSK,DQPSK,QPSK,16QAM或64QAM。输入的复信号的信号点被表示为(I,Q)。相位角发生器12接收作为输入的频移量Δf和保护间隔ΔT的长度。频移量Δf代表每个信息信道RF频带的中心频率与用于连接发送的多路复用的RF频带中心频率之间的差。因此,第一信息信道的频移量Δf等于(f2-f1)和在第二信息信道中的频移量Δf等于(f2-f2),同时第三信息信道的频移量Δf等于(f3-f2)。
相位角发生器12通过使用下面的公式(1)产生一个相位角θ;
θ=f(Δf,ΔT)=2πΔf(T+ΔT)                  (1)
其中T是基带OFDM信号的有效符号周期。
通过相位角发生器12产生的相位角被输入到累加器12中。
累加器12对每个符号的输入相位角θ进行累加并输出被累加的值θ′。被累加的值θ′随后输入到移相器11中。
移相器11用累加的值θ′代入下面的公式(2)而变换信号点(I,Q)的频率。
I out ( n ) Q out ( n ) = = cos θ clk ( n ) - sin θ clk ( n ) sin θ clk ( n ) cos θ clk ( n ) I in ( n ) Q in ( n ) - - - ( 2 )
第一频率变换器4-1,第二频率变换器4-2和第三频率变换器4-3把获得的信号点(I′,Q′)输出到多路复用器5。
应理解实质上第二信道数据没有经受频率变换,因为它位于用于数据发送的三个相连接信道的中心。
多路复用器5在频率上对从第一频率变换器4-1,第二频率变换器4-2和第三频率变换器4-3输出的信道数据进行多路复用,产生多路复用信号。通过多路复用获得的多路复用信号在频率上包含第一信息信道,第二信息信道和第三信息信道,并且对各帧在时基上同步。
IFFT运算电路6通过对多路复用器5多路复用的三个信道的数据共同执行一个逆付里叶变换的运算,产生时域的基带OFDM信号。如图4中所示,产生的基带OFDM信号的频率特性是这样的,第一信息信道的中心频率是(f1-f2),第二信息信道的中心频率是0和第三信息信道的中心频率是(f3-f2)。在基带的OFDM信号中,第一至第三信息信道的信息片段经历分频和多路复用,并且为了消除在所有载波中的码间干扰而保持正交性。
保护间隔添加器7把一个保护间隔添加到来自IFFT运算电路6的基带OFDM信号上。
正交调制器8正交调制添加了保护间隔的基带的OFDM信号,把此信号送到带有频率为fIF的中频频带的附加了保护间隔的相关载波上,并输出一个IF信号。
频率变换器9用频率为f2+fIF的载波信号乘以从正交调制器8输出的IF信号产生一个在RF信号频带被发送的信号。
由频率变换器9产生的信号随后通过天线10被发送出去。
这样,如上面所描述的,通过改变三个信息信道(频域的OFDM信号)的信道数据的中心频率,在频率上多路复用它们并且对信息信道的频域OFDM信号共同执行逆付里叶变换的运算,OFDM发射机1能完成OFDM信号的连接发送。
采用这样一种的连接发送,对三个信道共同执行单一的IFFT运算,以保持正交性,从而消除在副载波中的码间干扰。作为结果,在相连的信道中没有干扰出现,并且因此OFDM发射机101不需提供用于防止相邻信道干扰的保护频带就能用三个信道发送信息。
此外,OFDM发射机同步被连接用于发送的多个信息信道的OFDM帧。
现在,将描述接收侧的结构。
参考图15,接收端包括一个OFDM接收机20和一个MPEG解码器21。OFDM接收机20适于接收从OFDM发射机1发送的广播波和解调MPEG-2系统的传输流。MPEG解码器21从被解调的传输流中选择一个合适的节目流并用对它MPEG解码以便输出视频和音频数据。
图16是按照本发明一个OFDM接收机实施例的方框示意图。
参考图16,OFDM接收机20包括一个天线22,一个调谐器23,一个带通滤波器(BPF)24,一个A/D转换器25,一个数字正交调制器26,一个fc校正电路27,一个FFT运算电路28,一个窄带fc误差计算窗口同步(FAFC·W-Sync)电路29,一个宽带fc误差计算(WAFC)电路30,一个数值控制振荡器(NCO)31,一个均衡器32,一个频率方向的去交织器33,一个时间方向的去交织器34,一个去映射(de-mapping)电路35,一个误差校正电路36,一个TMCC解调器37,一个控制电路38和一个存储器39。
从所述OFDM发射机1发出的广播波通过OFDM接收机20的天线22被接收并且被送到调谐器23作为一个RF信号。
通过天线22接收的RF信号由调谐器23作频率变换,以产生一个IF信号,该调谐器23通常包括一个本机振荡器和一个乘法器,该IF信号然后被发送到BPF 4。通过控制电路38选择调谐器23和本机振荡频率以便与由用户选择的信号相对应。例如,如果第一信息信道(CH1)被用于信号接收,本机振荡频率被调谐到(f1)。如果第二信息信道(CH2)被用于信号接收,本机振荡频率被调谐到(f2)。同样,如果第三信息信道(CH3)被用于信号接收,本机振荡频率被调谐到(f3)。从调谐器23输出的IF(中频)信号在被发送到数字正交解调器26之前,由BPF 4滤波并接着由A/D转换器数字化。
数字正交解调器26利用预定频率的载波信号(fc:载波频率)正交解调数字化的IF信号,并输出基带的OFDM信号。从数字正交解调器26输出的基带OFDM信号在经历FFT运算以前是所谓的时域信号。当时域基带的OFDM信号被正交解调时,一个复信号具有一个实轴分量(I信道信号)和一个虚轴分量(Q信道信号)。从数字正交解调器26输出的基带OFDM信号随后被发送到fc校正电路27。
fc校正电路27对从NCO 31输出的fc误差校正信号和基带OFDM信号执行一个复数乘法,以便校正基带OFDM信号的载波频率误差。载波频率误差是指基带OFDM信号的中心频率的位置误差,通常是由于从本机振荡器输出的基准频率的位移而产生的。当这种误差变得很大时输出数据的误差率随之增加。通过fc校正电路27校正了载波频率误差的基带OFDM信号然后被发送到FFT运算电路28和FAFC·W-Sync电路29中。
FFT运算电路28对基带OFDM信号执行一个FFT运算并提取和输出相对于每个副载波被正交调制的数据。从FFT运算电路28输出的信号是已作过FFT运算的所谓的频域信号。
FFT运算电路28从一个单一OFDM符号中取出有效符号长度范围的信号(例如256个样值),以便从OFDM符号中去除保护间隔,并对取出的基带OFDM信号执行一个FFT运算。更具体地说,开始FFT运算的位置可以是在OFDM符号的边界至保护间隔终点位置之间的任意位置上。该运算的范围称为FFT窗口。
类似于时域的基带OFDM信号,从FFT运算电路28输出的频域OFDM信号是一个具有一个实轴分量(I信道信号)和一个虚轴分量(Q信道信号)的复信号。频域的OFDM信号随后被发送到WAFC电路30和均衡器32。
FAFC·W-Sync电路29和WAFC电路30计算fc校正电路27输出信号中包含的载波频率误差。更具体地说,FAFC·W-Sync电路29负责用是副载波的频率间隙的±1/2或更小的精度水平来对窄带fc的误差进行计算,和WAFC电路30用副载波频率间隙的精度来对宽带fc的误差进行计算。通过FAFC·W-Sync电路29和WAFC电路30确定的载波误差随后被送到NCO31。
FAFC·W-Sync电路29还确定FFT运算电路28开始FFT运算的时间并控制FFT运算的范围(FFT窗口)。控制FFT窗口的操作是基于OFDM符号边界位置和OFDM信号保护间隔长度的信息而进行的,OFDM符号边界位置是在用是副载波的频率间隙的+1/2或更小的精度对窄带载波频率误差进行计算时得到的。ISDB-T标准对保护间隔的长度规定了四个码型。它们的有效符号长度比率为1/4,1/8,1/16和1/32。由控制电路38选择接收的OFDM信号的保护间隔。
NCO 31把FAFC电路29用副载波频率间隙的±1/2或更小的精度计算的窄带载波频率误差与WAFC电路30用副载波频率间隙的精度计算的宽带fc误差相加,并输出将它们相加而获得的fc误差校正信号,fc误差校正信号增加或减少的频率作为由所述相加获得的载波频率误差的函数。fc误差校正信号是一个复信号,被发送到fc校正电路27。fc误差校正信号然后通过fc校正电路27与基带OFDM信号复数乘法,去掉基带OFDM信号的载波频率误差成分。
均衡器32一般通过使用一个散布(scattered)导频信号(SP信号)来均衡频域OFDM信号的相位和幅度。均衡了相位和幅度的频域OFDM信号然后被发送到频率方向的数字复用解调器33和TMCC解码器37。如果被发射的信号是一个经过差分调制(DQPSK)的信号,则不需要均衡器32工作。
频率方向的去交织器33根据信号的交织码型去交织在发射机侧在频率上被交织的数据。频率方向去交织的数据然后被送到时间方向的去交织器34。
时间方向的去交织器34根据信号的交织码型去交织在发射机侧在时间上被交织的数据。IDSB-T标准为每个模式规定了五种交织码型。例如,规定五个码型的延迟校正符号的数目分别等于0,28,56,112和224。通过控制电路38选择去交织操作所用的交织。在时间上被去交织的数据然后被送到去映射电路35。
去映射电路35依据预定载波调制系统执行去映射操作并解调频域OFDM信号在各个副载波中被正交调制的数据。ISDB-T标准规定了DQPSK,QPSK,16QAM和64QAM的解调系统。通过控制电路38选择去映射电路35的去映射操作所需的映射码型。去映射电路35解调的数据随后被发送到误差校正电路36。
误差校正电路36对在发射机侧使用收缩卷积码编码的数据执行一个维特比解码操作,并使用作为附加其上的外部码的里德-所罗门码进行误差校正操作。ISDB-T规定了1/2,2/3,3/4,5/6和7/8的收缩卷积码的编码比率。由控制电路38选择维特比解码操作所使用的收缩卷积码的编码比率。
由误差校正电路36校正了误差的数据然后典型的被发送到一个设在下游的MPEG解码器。
TMCC解码器37提取插在符号中预定副载波位置上的TMCC信号并对在TMCC信号中所描述的信息解码。TMCC信号通常包含电视广播系统的系统识别信息、切换TMCC信息的倒计数信息、对一个紧急警告信号进行广播的开始标志、段识别标识、载波的调制系统、卷积编码比率和时间方向的交织码型。TMCC解码器37把解码的各种信息片段馈送给控制电路38。
TMCC解码器37还检测TMCC信号的同步码,产生一个帧同步信号。帧同步信号规定一个帧的帧周期和OFDM帧在预定位置(例如头部)变为ON的接收的OFDM信号帧的前导位置。TMCC解码器37典型的通过基于TMCC信号的同步码应用同步时钟再生的PLL而产生帧同步信号。帧同步信号被发送到均衡器32,误差校正电路36和控制电路38,并被用于控制同步定时和SP信号的收缩(punctured)切换定时。
控制电路38控制各部件和OFDM接收机的整个操作。控制电路38接收由TMCC解码器37解码的作为输入的信息片段,并使用它们控制OFDM接收机的各部件以及为其选择参数。另外,控制电路38可以把读出的信息储存在存储器39中并使用它们控制OFDM接收机的各部件以及为其选择参数。
对于被用来接收广播的信息内容的每个信息信道,在TMCC信号中描述的信息信道的RF频率、信息信道OFDM信号的保护间隔长度、时间方向的交织码型、载波调制系统和卷积编码比率被预置在存储器39中。此外,被发送到fc校正电路27的fc误差校正信号的初始值、从WAFC电路36输出的载波间隙精度的校正值和发送到A/D变换器25的采样时钟的时钟频率的初始值也都被预置在存储器39中。
遥控器40用于由用户选择提供视听节目的信息信道并且选择的信息典型的通过红外线被发射到控制电路38。用户可以通过参考报纸的节目指南或参考监视屏显示的EPG(电子节目指南)选择信息信道。
现在,当打开电源时开始接收信号的操作,下面将讨论当选择了与连接发送不同的信道和当转换选择的连接发送的信道切换到另一个信道的情况。
当电源打开开始接收信号的操作以下述的方式进行。
首先,用户打开电源然后通过遥控器40选择一个信息信道。选择了指定信息信道的信息被发送到控制电路38作为用户所选择信息。
控制电路38从存储器39读出由用户选择的信息信道的RF频率,保护间隔长度,交织码型,载波调制系统,卷积编码比率,fc误差校正信号的初始值和采样频率。然后,控制电路38根据从存储器39读出的信息选择调谐器23的本机振荡频率、FAFC·W-Sync9的保护间隔长度、时间方向的去交织器34的交织码型、误差校正电路36的卷积编码比率、被发送到fc校正电路27的fc误差校正信号的初始值和被发送到A//D变换器25的采样时钟的时钟频率的初始值,以开始通过所选择的信息信道来接收信号。
当控制电路38选择了上述值,OFDM接收机开始接收信号。
至此,用OFDM接收机20,要被用来接收广播信息内容的信息信道、信息信道的RF频率、通过信息信道广播的OFDM信号的保护间隔长度、附加到信息信道OFDM信号的TMCC信号的内容(例如,时间方向的交织码型,载波调制系统和卷积编码比率)、时钟频率的值和fc校正信号的初始值被预置在存储器39中。因此,当用户选择信息信道接收信号时,各种值是按照预置在存储器39中的信息所选择的。
如果存储在存储器39中的保护间隔信息是错误的,并且存储的值与实际被接收的OFDM信号的保护间隔长度不同以至于信号没有被正确解调(并因此,例如,TMCC信号不被检测),可以这样安排,即搜索保护间隔长度并再次进行选择。
当选择了与连接发送不同的信息时的开始接收信号的操作以如下方式进行。
首先,如果通过一个信息信道正在接收信号的用户想切换到其它的某个信息信道,他或她通过遥控器40选择期望的信息信道。然后,指定所选信息信道的信息被作为用户选择信息发送给控制电路38。
控制电路38从存储器39中读出用户所选择信息信道的RF频率、保护间隔长度、交织码型、载波调制系统和卷积编码比率。然后,为了通过选择的信息信道开始接收信号,基于从存储器39读出的信息,控制电路38选择调谐器23的本机振荡频率、FAFC·W-Sync9的保护间隔长度、时间方向的去交织器34的交织码型和误差校正电路36的卷积编码比率。
此外,在切换到新选择的信道之前,控制电路38把采样时钟频率和被发送到fc校正电路27的fc误差校正信号的值(从WAFC电路36输出的载波间隙精度水平的校正值和从FAFC电路29输出的小于载波间隙精度水平的校正值)保持在各自所选择的值上。
控制电路38选择了上述值时,OFDM接收机开始接收信号。
至此,对于OFDM接收机20,在切换到新信道以通过新信道开始接收信号之前,时钟频率和fc误差校正信号的值被保持在各自所选择的值上。用这样的安排,能减少用于时钟同步和载波频率同步的进入同步(pull-in)时间。
当选择的连接发送的信道被切换到另一个连接发送的信道时开始接收信号的操作以下述方式进行。
首先,如果通过一个连接发送的信息信道正在接收信号的用户想切换到其它也是连接发送的信息信道,他或她通过遥控器40的装置选择期望的信息信道。然后,指定所选信息信道的信息被作为用户选择信息发送给控制电路38。
控制电路38从存储器39中读出用户所选择信息信道的RF频率,保护间隔长度,交织码型,载波调制系统和卷积编码比率。然后,为了通过选择的信息信道开始接收信号,基于从存储器39读出的信息,控制电路38选择调谐器23的本机振荡频率、FAFC·W-Sync9的保护间隔长度、时间方向的去交织器34的交织码型和误差校正电路36的卷积编码比率。
此外,在切换到新选择的信道之前,控制电路38把FFT窗口的位置,A/D变换器35的采样时钟频率和被发送到fc校正电路27的fc误差校正信号的值(从WAFC电路36输出的带有载波间隙精度水平的校正值和从FAFC电路29输出的带有小于载波间隙精度水平的校正值)保持在各自所选择的值上。由于各信道是连接发送的信道,在切换到新选择的信道之前和之后,保护间隔长度维持不变。这样,如果FFT窗口的位置不变,FFT窗口可以被保持在同步状态,以使得可以减少同步FFT窗口所需的进入同步时间。
另外,如果连接发送的信息信道被切换到另一个也是连接发送的信息信道,帧同步是保持不变的。按照本发明,如图14所示,每个用于连接发送的信息信道的帧结构是这样设计的,即每个帧的发送定时与另一个是同步的。换句话说,在信息信道中帧同步的定时是一致的。这样,当连接发送的信息信道被切换到另一个也是连接发送的信息信道时,在切换之前所选择的信息信道的帧同步定时可以毫无问题被用来控制新选择的信息信道的帧同步。
如果连接发送的信息信道被切换到另一个也是连接发送的信息信道,由于帧同步是保持不变的,对于帧同步不需要附加的进入同步(pull-in)操作,使得再现音频和视频数据和解码的操作能迅速开始。
对上述三个不同接收类型的同步电路的操作被简化归纳在下表中。
                             同步电路的操作
同步类型 电源接通 选择一个不同于连接发送的信道 选择一个也是连接发送的信道
FFT窗口位置 复位 复位 保持
时钟频率 装入初始值 保持 保持
载波频率(载波间隙) 装入初始值 装入初始值或保持 装入初始值或保持
载波频率(内载波间隙) 复位 保持 保持
帧同步 复位 复位 保持
fc误差校正信号的初始值是用这样的方法选择的,即当一个信息信道的RF频率在第一次被接收时,要输出的fc误差被预先估算并且在信号接收的开始处fc误差能被抵消。用于载波频率同步所需的进入同步时间能通过选择这样一种初始值而被减少。如果调谐器23的本机振荡器的频率有高精确度,则如果信道呈现一定程度的频移,fc误差可以实际上保持不变。如果是这样的情况,在切换信息信道之前和之后,可以通过保持fc误差校正信号的值不变来减少载波频率同步所需的进入同步时间。然而,应理解当fc误差在切换信道时发生显著变化时可能必须选择一个初始值。
如上面详述的,对于OFDM发射机1的实施例,多个频域的OFDM信号在频率上经过多路复用并共同经过一个用于连接发送的逆傅里叶变换运算,以便同步各发送帧,以产生各自频域的OFDM信号。
此外,对于OFDM发射机20的实施例,作为连接发送的结果,当连接发送的信息信道被切换到另一个也是连接发送的信道时,在切换之后发送帧的同步保持不变。换句话说,对于切换信息信道,各发送帧的同步不中断。
作为结果,用于转换被用来接收信号的信息所需的切换时间可以被减少并且再现视频和音频信号以及输出数据能很快开始。
虽然上面描述的连接信道的数量是三个,应该指出,任何数量的信息信道都能被连接用于本发明的目的。
当转换用于信号接收的信息信道时,需要确定新选择的信息信道与先前选择的用于发送的信息信道是否相连接。
用于发送相连接的信息信道的组可以被预先定义作为一个系统,以便容易地确定新选择的信息信道与先前选择的用于发送的信息信道是否相连接。然而,用这样的安排,在开始广播之前,一旦给系统确定了用于发送的连接信息的数量和RF频率,它们不能再被修改并因此系统工作不灵活,不能接收一个或多于一个的另外的广播台。考虑到这样的问题,人们希望基于在通过切换前所选择的信息信道发送的信号中包含的信息来确定新选择的信息信道与先前选择的用于发送的信息信道是否相连接。
因此,按照本发明,在连接发送的信息中,有关先前选择的信息信道和新选择的信息信道是否相连接用于发送的信息被描述在TMCC信号中或在MPEG-2系统所规定的NIT(网络信息表)中。
现在,下面将讨论这样的示例。
首先,将描述在TMCC信号中的示例。
可适用于日本的ISDB-Tn标准分配188MHz-194MHz频带的陆地数字音频传输和192MHz-198MHz(带有6MHz带宽)的无线广播。此外,按照ISDB-Tn标准,在6MHz带宽内,多至13个段可被多路复用用于连接发送(每个段对应一个信息信道)。
为了连接发送,每个信道编码器2产生一个频域OFDM信号,其分配到用于发送的相应信息信道,并且产生的OFDM信号经过频率变换和多路复用以便它们能被共同发射。
当产生用于一个OFDM信号的帧结构时,信道编码器2的对应关系包含连接段的数目(B110-B113)和在TMCC信息中在B110至B117中被发射信号(B114-B117)的段编号(102比特)。
连接段数量是连接用于发送将被发送的信号(包括TMCC信号)的段的总数。当三个信息信道被连接用于发送时,连接段的数量是三个,当十三个信息信道被连接用于发送时连接段的数量是十三个。图18显示一个描述连接段数量的示例。如果两个段被连接,“0010”被表示在(B110-B113)的比特中,和如果三个段被连接,“0011”被表示在(B110-B113)的比特中。同样,如果四个段被连接,“0100”被表示在(B110-B113)的比特中且表示值随段的增加而增加,如果十二个段被连接,“1100”被表示在(B110-B113)的比特中,和如果十三段被连接,“1101”被表示在(B110-B113)的比特中。如果没有段被连接用于发送(且因此段独立地用于发送),“1111”被表示在(B110-B113)的比特中。未分配的数值称为保留区域。注意,定义分层结构的称为3段的格式不包括在连接发送中,其作为独立发送描述。
段的编号表示在连接发送中被发射信号(包含TMCC信号)的相对位置信息。
按照ISDB-Tn标准,段#0被分配到用来连接发送的中心段并且段的编号从中心段的左边向右边交替递增,如图19所示。这样,当十三个段被连接用于发送,段#0至#12被分配到如图19所示方式的各自段上。同样,当三个段被连接用于发送,段#0至#12被分配到如图20所示方式的各个段上,和当六个段被连接用于发送,段#0至#5被分配到如图21所示方式的各个段上。
图22是TMCC信号中描述段编号示例的一个示意图。
参考图22,当被发送信号位于带有段#0的段位置上时表示为“1111”和当被发送信号位于带有段#1的段位置上时表示为“1110”,同时当被发送信号位于带有段#2的段位置上时表示为“1101”。这样,当段的位置移动1时所述值递减1,使得当被发送信号位于带有段#12的段位置上时表示为“0011”。没有被分配的段编号是保留区域。
然后,一旦获得TMCC信息,接收机确定切换前选择的信息是否连接到发送切换后的信息信道。
当用户给出一个用于切换信息信道的指令时,由用户输入新选择信息信道的RF频率(或者由用户输入新选择的节目或广播站的信息,并且典型的通过参照一个表,解释选择的信息以得到所选择的信息信道的RF频率)。随后,计算当前信息信道和新选择的信息信道的RF频率之间的差别。然后,用一个信息信道的带宽(因此为一段:430KHz)除以这个频差,减少的频差成为相对应的段编号之间的差。
此后,基于所获得的段的数量,在TMCC信息中描述的连接段的数量和段编号,确定新选择的信息信道是位于连接用于发送的信息信道之内还是之外。例如,如图23所示,如果切换信息信道之前被发射信号的TMCC信号显示有八个连接段且段的编号是#4。那么,如果通过所述减小操作所确定的分隔当前信息信道与新选择信息信道的各段之间的差别是-5,则新选择信息信道的段编号是#5并因此新选择的信息信道在连接用于发送的信息信道中找到。相反,如果通过减小操作所确定的分隔当前信息信道与新选择信息信道的各段之间的差别是+4,则没有段编号被分配到新选择的信息信道,并因此新选择的信息信道在连接用于发送的信息信道之外被发现。
因此,通过描述在TMCC信息中连接段的数量和它们各自段的编号,能够容易地确定是否新选择的信息信道是出现在连接信息信道之内或之外。
现在,下面将描述在MPEG-2系统中所规定的一个NIT的示例。
如上面所指出的,按照ISDB-Tn标准,在6MHz带宽内,能够多路复用多至十三个段(每个段对应一个信息信道)用于连接发送。当在NIT中对连接发送的信息进行描述时,基于连接用于发送的信息信道的单元,6MHz带宽内的信息信道被分成组。然后,在NIT中一个唯一的组ID被分配到每个组上。
例如,假设组ID#0被分配到6MHz内用最低频带连接发送的组上,组ID#1被分配到连接发送的下一个组,并且用这种方式,各个组ID被分配到用于连接发送的全部七个组,使组ID#6被分配到用于连接发送的第七个组上。之后,通过每个组号用三比特所表示出来的信息,连接发送的信息被表示在NIT中,如图24所示。一些其它的唯一值(例如,“111”)将被分配到用于独立发送的一个信息信道(不连接发送)。
假设五个连接的发送组出现在6MHz带宽中,每个组包含两个连接的段用于发送,连同一个单一段用于独立发送。那么,组IDs如图25所示被分配到连接发送的组上。
在这样一个NIT中,通过源编码器1a将对全部的信息信道设置相同的描述。那么,在接收机端,由MPEG编码器21分析NIT,如图15所示,并且获得的信息被反馈到接收机端。换句话说,给定一信息信道,通过分析NIT,接收机21总是能确定该信息信道是属于哪个连接发送的组。
这样,一旦接收到如在NIT中所描述的连接传输的相关信息,接收机21以下述方式确定新选择的信息信道是否被连接到先前选择的用于传输的信息信道。
首先,在接收到用于切换信息信道的指令时,确定新选择的信息信道是否是在用于连接发送的频率信道(如上述的6MHz带宽。对于ISDB-Tn,用带宽外的信息信道不能实现连接发送)中找到。如果新选择的信息信道被发现在6MHz带宽之外,确定这个信息信道不是连接发送的。如果,另一方面,新选择的信息信道被发现是6MHz带宽之内的,参考NIT以便比较先前选择的信息信道和新选择的信息信道的连接发送的组ID。如果比较的结果发现两个组的ID彼此一致,则新选择的信息信道被确定也是相连接的用于发送的信道。如果,另一方面,两个组的ID彼此不一致,确定这个新选择的信息信道不是连接发送的。
以这种方式,通过在NIT中对连接发送组IDs的描述,能容易地确定新选择的信息信道是否为连接用于发送的信道。
关于连接发送的信息可以包含在TMCC信息中也可包含在NIT中。或者,它可以同时包含在TMCC信息和NIT中。
在确定了新选择的信息信道是否为连接用于发送的信道之后,如果OFDM帧的安排在发送时同步,则帧同步被保持。然而,如果OFDM帧的安排不是同步的,则仅仅FFT窗口的同步可以保持。

Claims (10)

1.一种OFDM发送设备,包括:
N个编码器,用于产生频域的OFDM信号,该频域的OFDM信号包含一预定数量的符号和具有基于符号形成的用于发送的数据结构;
N个频率变换器,用于变换从各个编码器输出的频域OFDM信号的载波频率;
一个多路复用器,用于通过在频率方向多路复用由所述的N个频率变换器分别频率变换的N个频域的OFDM信号而产生多路复用数据;
一个逆付里叶变换部分,用于逐个符号地对所述的多路复用数据执行逆付里叶变换,以产生基带的OFDM信号;
一个正交调制器,用于正交调制所述的基带OFDM信号;和
一个发射机,用于把正交调制的OFDM信号的频率变换成RF频带信号,并且发送所述的RF频带的信号;
所述N个编码器中的每个适于使其它编码器的频域OFDM信号与发送帧同步,以产生频域的OFDM信号。
2.一种OFDM发送设备,包括:
N个编码器,用于产生要通过一预定的信息信道发射的频域的OFDM信号;
N个频率变换器,用于根据所述预定信息信道的各自RF频率,变换从所述N个编码器的每一个输出的频域OFDM信号的载波频率;
一个连接的多路复用器,用于通过在频率方向上多路复用由所述的N个频率变换器分别频率变换的N个频域的OFDM信号,和将多路复用的OFDM信号连接而产生连接和多路复用的数据;
一个逆付里叶变换部分,用于通过基于符号对所述的连接的和多路复用的数据执行付里叶变换运算而产生基带的OFDM信号;
一个正交调制器,用于正交调制所述的基带OFDM信号;
一个发射机,用于通过把正交调制的OFDM信号的频率变换成RF频带信号,连接发送所述多个信息信道的所述OFDM信号;和
N个编码器中的每个适于在连接前的OFDM信号中包括关于连接发送的信息,指示由相应信息信道发送的OFDM是连接还是没有连接到通过其它的OFDM信号的信息信道被发送的OFDM信号。
3.如权利要求2所述的OFDM发送设备,其中所述的每个编码器包括帧配置部分,适于使其它频域的OFDM信号与发送帧同步而产生一个频域的OFDM信号。
4.如权利要求2所述的OFDM发送设备,其中所述的每个编码器包括帧配置部分,适于在连接前的OFDM信号中包括关于被连接的信息信道的数量的信息和表示多个连接的信息信道频率位置的位置信息来作为关于连接发送的信息。
5.如权利要求2所述的OFDM发送设备,其中所述的每个编码器适于定义被连接的多个信息信道的组,并且在OFDM信号中包括表示每个信息信道属于哪个组的关于连接用于发送的组的信息,作为关于连接发送的信息。
6.一种OFDM发送的方法,包括以下步骤:
产生N个与发送帧相互同步的频域OFDM信号,每个OFDM信号包含一预定数量的符号和具有基于符号形成的用于发送的数据结构;
通过对产生的N个频域OFDM信号的每个载波频率进行频率变换,并多路复用在频率方向被频率变换的N个频域OFDM信号而产生多路复用数据;
逐个符号对所述的多路复用数据执行逆付里叶变换运算而产生一个基带的OFDM信号;和
正交调制所述的基带OFDM信号并且把正交调制的OFDM信号的频率变换成一个RF频带信号,并发送所述的RF频带的信号。
7.一种OFDM发送的方法,包括以下步骤:
通过一预定信息信道产生被发送的一个频域OFDM信号,在OFDM信号中包括关于连接发送的信息,指示由相应信息信道发送的OFDM信号是连接到还是没有连接到通过其它信息信道发送的OFDM信号上;
根据所述预定信息信道各自的RF频率对频域OFDM信号的载波频率进行变换,和通过在频率方向上多路复用N个频域OFDM信号并对多路复用的OFDM信号进行连接而产生连接的和多路复用的数据;
基于符号对所述连接的和多路复用的数据执行逆付里叶变换的运算来产生基带的OFDM信号;
正交调制所述基带的所述OFDM信号;和
通过把正交调制的OFDM信号频率变换成一个RF频带的信号,执行多个所述信息信道的所述OFDM信号的连接发送。
8.如权利要求7所述的OFDM的发送方法,其中通过同步其他的频域的OFDM信号和发送帧而产生频域的OFDM信号。
9.如权利要求7所述的OFDM的发送方法,其中在连接之前的OFDM信号中包括关于要连接的信息信道的数量信息和表示多个连接的信息信道频率位置的位置信息,作为关于连接发送的信息。
10.如权利要求7所述的OFDM的发送方法,其中定义了被连接的多个所述信息信道的组,并且表示每个信息信道属于哪个组的关于连接用于发送的组的信息被包括在连接之前的OFDM信号中作为关于连接发送的信息。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100407862C (zh) * 2004-12-17 2008-07-30 华为技术有限公司 一种正交频分复用系统中实现跨小区软切换的方法
CN101371543B (zh) * 2005-09-30 2012-09-05 Lg电子株式会社 使用多个载波来发送和接收数据的方法
CN107316650A (zh) * 2016-04-26 2017-11-03 诺基亚技术有限公司 关于与分离的音频信号相关联的特征的修改的方法、装置和计算机程序

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000261403A (ja) * 1999-03-04 2000-09-22 Sony Corp 送信装置および方法、並びに提供媒体
JP2000269917A (ja) * 1999-03-12 2000-09-29 Sony Corp 送信装置および方法、並びに提供媒体
US6985432B1 (en) * 2000-01-28 2006-01-10 Zion Hadad OFDM communication channel
US7170850B2 (en) * 2000-03-06 2007-01-30 Sony Corporation Transmission apparatus and method and providing medium thereof
BRPI0107141B1 (pt) 2000-08-25 2015-06-16 Sony Corp Sistema de rádiodifusão digital, transmissor de rádiodifusão digital, receptor de rádiodifusão digital, e, método de rádiodifusão digital
US7333422B2 (en) * 2003-09-12 2008-02-19 Zarbana Digital Fund Llc Optimized FFT/IFFT module
US6937159B2 (en) * 2001-02-02 2005-08-30 Dbi Corporation Downhole telemetry and control system using orthogonal frequency division multiplexing
EP1241824A1 (en) * 2001-03-14 2002-09-18 TELEFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON (publ) Multiplexing method in a multicarrier transmit diversity system
US7327809B2 (en) * 2001-06-08 2008-02-05 Broadcom Corporation Channel equalization with SCDMA modulation
JP3712962B2 (ja) * 2001-07-24 2005-11-02 株式会社日立国際電気 送信装置および伝送装置および受信装置および信号構成
JP3850695B2 (ja) * 2001-08-07 2006-11-29 シャープ株式会社 受信装置
CN100550702C (zh) * 2001-10-30 2009-10-14 三洋电机株式会社 直接变换接收机
KR100884402B1 (ko) * 2002-06-20 2009-02-17 삼성전자주식회사 데이터의 영역 별 수신 우선 순위에 따라 상이한 개수의파일럿 톤을 삽입하는 디지털방송 송신기
US7961759B2 (en) * 2002-12-31 2011-06-14 Vixs Systems, Inc. Method and apparatus for synchronized channel transmission
US7394858B2 (en) * 2003-08-08 2008-07-01 Intel Corporation Systems and methods for adaptive bit loading in a multiple antenna orthogonal frequency division multiplexed communication system
US7406058B2 (en) * 2003-08-13 2008-07-29 Qualcomm, Incorporated Methods and apparatus of transmitting user data using traffic channels
JP2005136770A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Leader Electronics Corp デジタル放送用信号発生器
US7447268B2 (en) * 2004-03-31 2008-11-04 Intel Corporation OFDM system with per subcarrier phase rotation
US7386027B2 (en) * 2004-03-31 2008-06-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Methods and apparatus for generating and processing wideband signals having reduced discrete power spectral density components
CN1965522A (zh) * 2004-06-10 2007-05-16 皇家飞利浦电子股份有限公司 通过至少两个信道同时发送信号
US7599390B2 (en) * 2004-07-21 2009-10-06 Rambus Inc. Approximate bit-loading for data transmission over frequency-selective channels
KR100654316B1 (ko) * 2004-12-08 2006-12-08 한국과학기술원 직교 주파수 및 직교 부호 도약 다중화 통신 방식
US7817743B2 (en) * 2004-12-22 2010-10-19 Rambus Inc. Multi-tone system with oversampled precoders
US8509321B2 (en) * 2004-12-23 2013-08-13 Rambus Inc. Simultaneous bi-directional link
US20060176966A1 (en) 2005-02-07 2006-08-10 Stewart Kenneth A Variable cyclic prefix in mixed-mode wireless communication systems
US7830983B2 (en) * 2005-03-01 2010-11-09 Delphi Technologies, Inc. Method to minimize degradation in a D-MPSK hierarchical modulation system
US20070133695A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-14 Kotzin Michael D Method and system for channel assignment of OFDM channels
CN101018095B (zh) * 2006-02-07 2012-09-05 株式会社东芝 紧急信息快报系统
JP4690248B2 (ja) * 2006-05-25 2011-06-01 富士通セミコンダクター株式会社 ディジタル放送受信装置、および受信方法
JP4949738B2 (ja) * 2006-05-29 2012-06-13 富士通セミコンダクター株式会社 デジタル放送受信機、移動端末およびチャネルサーチ方法
US8400998B2 (en) 2006-08-23 2013-03-19 Motorola Mobility Llc Downlink control channel signaling in wireless communication systems
CN100456871C (zh) * 2007-03-22 2009-01-28 北京交通大学 一种基于ofdm的移动通信系统及切换信道分配方法
JP5838235B2 (ja) * 2008-06-04 2016-01-06 ソニー ドイチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング マルチキャリアシステムのための新たなフレーム及び信号パターン構造
US8194529B2 (en) 2008-09-08 2012-06-05 Sony Corporation Frame and data pattern structure for multi-carrier systems
JP2010268226A (ja) * 2009-05-14 2010-11-25 Toshiba Corp 放送受信装置
JP5294030B2 (ja) 2009-07-24 2013-09-18 ソニー株式会社 受信装置および方法、並びにプログラム
US8340221B1 (en) * 2009-10-30 2012-12-25 Qualcomm Incorporated System and method for frequency offset and symbol index estimation
US8369433B2 (en) * 2010-01-08 2013-02-05 Broadcom Corporation Digital up-converter and N-channel modulator with flexible association of QAM generation resources to narrowcast and broadcast frequencies
JP5625671B2 (ja) * 2010-09-21 2014-11-19 日本電気株式会社 シンボル信号変換回路及びシンボル信号変換方法
EP3327965B1 (en) 2011-02-04 2019-09-25 Marvell World Trade Ltd. Control mode phy for wlan
JP5703839B2 (ja) 2011-02-28 2015-04-22 ソニー株式会社 送信装置、情報処理方法、プログラム、および送信システム
JP5686248B2 (ja) * 2011-03-04 2015-03-18 ソニー株式会社 受信装置、受信方法、およびプログラム
KR102111666B1 (ko) 2011-05-18 2020-05-18 마벨 월드 트레이드 리미티드 그린필드 프리앰블을 구비한 짧은 보호 구간
IL222786A (en) 2012-11-01 2016-09-29 Elta Systems Ltd Enable Boost to Downlink channels on a cellular communication system
CN103024450B (zh) * 2012-12-10 2016-09-14 惠州Tcl移动通信有限公司 一种通过nfc技术实现互动电视的方法及系统
EP3000183A4 (en) 2013-05-23 2016-10-19 Elta Systems Ltd RECEIVER, SYSTEM AND METHOD FOR FREQUENCY DIVERSITY COMMUNICATION WITH BACKS AND METHODS IN CONNECTION THEREWITH
WO2014188413A1 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 Elta Systems Ltd. Add-on apparatus for synchronization of frequency diversity communications and methods useful in conjunction therewith
WO2014188415A1 (en) 2013-05-23 2014-11-27 Elta Systems Ltd. Add-on apparatus for channel compensation of frequency diversity communications and methods useful in conjunction therewith
CN105659552B (zh) 2013-09-10 2019-09-13 马维尔国际贸易有限公司 用于生成具有选择的保护间隔的数据单元的方法和装置
EP3061219B1 (en) 2013-10-25 2020-04-08 Marvell World Trade Ltd. Range extension mode for wifi
US10218822B2 (en) 2013-10-25 2019-02-26 Marvell World Trade Ltd. Physical layer frame format for WLAN
US10194006B2 (en) 2013-10-25 2019-01-29 Marvell World Trade Ltd. Physical layer frame format for WLAN
US11855818B1 (en) 2014-04-30 2023-12-26 Marvell Asia Pte Ltd Adaptive orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) numerology in a wireless communication network
US10181966B1 (en) 2015-05-01 2019-01-15 Marvell International Ltd. WiFi classification by pilot sequences
US10382598B1 (en) 2015-05-01 2019-08-13 Marvell International Ltd. Physical layer frame format for WLAN
US10038518B1 (en) 2015-06-11 2018-07-31 Marvell International Ltd. Signaling phy preamble formats
JP6290851B2 (ja) * 2015-12-24 2018-03-07 日本電気株式会社 信号構成装置、信号構成システム、信号構成方法、および信号構成用プログラム
US9686115B1 (en) * 2016-05-26 2017-06-20 Ali Corporation Method and circuit for detecting TMCC signal
CA3028937A1 (en) * 2016-07-08 2018-01-11 Sony Semiconductor Solutions Corporation Transmission device, transmission method, reception device, and reception method
US10891877B2 (en) * 2017-08-15 2021-01-12 Intel Corporation Methods and apparatus for securing sounding symbols
CN112948754A (zh) * 2021-01-26 2021-06-11 中国人民解放军海军航空大学 简化的通信信号快速Fourier变换与逆快速Fourier变换方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5282222A (en) * 1992-03-31 1994-01-25 Michel Fattouche Method and apparatus for multiple access between transceivers in wireless communications using OFDM spread spectrum
DE69322322T2 (de) * 1992-07-08 1999-06-17 Koninkl Philips Electronics Nv Verkettete Kodierung für OFDM-Übertragung
FR2701178A1 (fr) * 1993-02-03 1994-08-05 Philips Electronique Lab Système de communication par étalement de spectre à multiutilisateurs.
FR2707127A1 (fr) * 1993-06-29 1995-01-06 Philips Laboratoire Electroniq Système de transmission numérique à prédisposition.
DE69434353T2 (de) * 1993-12-22 2006-03-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Mehrträger-Frequenzsprungkommunikationssystem
GB2315388B (en) * 1996-07-17 2000-11-22 Nokia Mobile Phones Ltd Mobile communications
US6141317A (en) * 1996-08-22 2000-10-31 Tellabs Operations, Inc. Apparatus and method for bandwidth management in a multi-point OFDM/DMT digital communications system
US6359923B1 (en) * 1997-12-18 2002-03-19 At&T Wireless Services, Inc. Highly bandwidth efficient communications
WO1998037654A2 (en) * 1997-02-24 1998-08-27 At & T Wireless Services, Inc. Vertical adaptive antenna array for a discrete multitone spread spectrum communications system
FI105963B (fi) * 1998-08-24 2000-10-31 Nokia Oyj Menetelmä opetusjakson muodostamiseksi
US6628673B1 (en) * 1999-12-29 2003-09-30 Atheros Communications, Inc. Scalable communication system using overlaid signals and multi-carrier frequency communication

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100407862C (zh) * 2004-12-17 2008-07-30 华为技术有限公司 一种正交频分复用系统中实现跨小区软切换的方法
CN101371543B (zh) * 2005-09-30 2012-09-05 Lg电子株式会社 使用多个载波来发送和接收数据的方法
CN107316650A (zh) * 2016-04-26 2017-11-03 诺基亚技术有限公司 关于与分离的音频信号相关联的特征的修改的方法、装置和计算机程序
CN107316650B (zh) * 2016-04-26 2020-12-18 诺基亚技术有限公司 关于与分离的音频信号相关联的特征的修改的方法、装置

Also Published As

Publication number Publication date
BR0101472A (pt) 2001-11-13
BR0101472B1 (pt) 2014-08-12
US20020003773A1 (en) 2002-01-10
US6856590B2 (en) 2005-02-15
AU3516401A (en) 2001-10-18
JP3799951B2 (ja) 2006-07-19
JP2001298437A (ja) 2001-10-26
CN1318918A (zh) 2001-10-24

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