ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, СПОСОБ ПРИЕМА, ПРОГРАММА И ПРИЕМНАЯ СИСТЕМА
RECEIVER APPARATUS, RECEPTION METHOD, PROGRAM AND RECEPTION SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к приемному устройству, способу приема, программе и приемной системе, которая позволяет улучшить характеристики приема, особенно в случае приема сигнала с переменным диапазоном частот.
Уровень техники
В наземном цифровом широковещании, например, каналы (физические каналы) обычно определены как расположенные с постоянными интервалами по частоте для того, чтобы передавать независимый сигнал с полосой пропускания, предписанной законами и нормативными документами. Принимая во внимание межканальную интерференцию и тому подобное, между каналами устанавливается защитная полоса частот с заданной полосой пропускания.
Например, в случае стандарта DVB-T/T2, который представляет собой европейский стандарт наземного цифрового широковещания, полоса пропускания каждого канала равна 8 МГц, как показано на фиг. 1А. Приемник должен разрабатываться с учетом передачи сигнала с такой заданной полосой пропускания.
Например, в том случае, когда интерференционная волна существует в части некоторых каналов (физических каналов), операторы передачи, которые передают сигналы с использованием этого вида передающей системы, предпочитают не использовать весь диапазон, в котором существует интерференционная волна. Это приводит к расточительному использованию диапазона частот.
Между тем, DVB-C2, стандартизированный в 2010 году в качестве европейского стандарта кабельного цифрового широковещания второго поколения, включает в себя размещение, выполненное во избежание такого расточительного использования диапазона частот (непатентный документ 1).
Как показано на фиг. 1B, DVB-C2 поддерживает концепцию среза данных, и для конфигурирования системы С2 объединяют заданное число таких срезов данных. Каждый срез данных имеет полосу пропускания, равную 3408 несущих или менее, и их можно свободно объединять до тех пор, пока выполняются условия, заданные стандартом.
Кроме того, DVB-C2 поддерживает концепцию метки. Операторы передачи определяют, в качестве метки, полосу частот, недоступную из-за внешней интерференции и т.д., С2 система может включать в себя информацию относительно положения метки, выраженного в единицах поднесущих.
На фиг. 2А изображена схема, иллюстрирующая пример сигнала DVB-T/T2, и на фиг. 2В изображена схема, иллюстрирующая пример сигнала DVB-C2. На фиг. 2 по горизонтальной оси отложена частота. Далее описание будет приведено для сигнала DVB-С2.
Как показано в частях, обведенных линиями на фиг. 2, система С2 включает в себя символ преамбулы и символ данных. Согласно стандарту одна система С2 представляет собой сигнал с полосой пропускания вплоть до приблизительно 3,5 ГГц.
Символ преамбулы представляет собой символ, используемый для передачи информации управления передачей, которая называется как данные части 2 сигнализации L1 (информация L1). Информация L1 будет более подробно описана дальше. Подобная информация периодически передается в цикле из 3408 несущих (цикле из 3408 несущих OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов)) с использованием символа преамбулы. 3408 несущих соответствуют диапазону частот 7,61 МГц.
Символ данных представляет собой символ, который используется для передачи транспортных потоков (TS), таких как данные программы. Символ данных разделен для каждого среза данных. Например, срез 1 данных (DS1) и срез 2 данных (DS2) передают различные части данных программы. Параметры, которые относятся к каждому срезу данных, такие как число срезов данных, содержатся в информации L1.
Части, окрашенные на фиг. 2 в черный цвет показывают метки. Метки представляют собой диапазоны частот, используемые для FM широковещания, полицейской радиосвязи, военной радиосвязи и т.д., но не используются для передачи сигналов системы С2. В сигнале передачи, подаваемом из передатчика, периоды меток представляют собой периоды, свободные от сигналов. Существует два типа меток, то есть узкополосная метка, имеющая менее, чем 48 несущих в полосе пропускания, и широкополосная метка, имеющая 48 несущих или более в полосе пропускания. Параметры, которые относятся к соответствующим меткам, такие число меток и их полоса пропускания, содержатся в информации L1.
Таким образом, сигнал DVB-C2 включает в себя "срезы данных" и "метки", которые являются переменными в полосе пропускания. Необходимо, чтобы приемник производил демодуляцию OFDM-сигнала, чья полоса пропускания выбирается практически на усмотрение передающей стороны. В DVB-C2 существует случай, когда ширина желательного среза данных может быть меньше, чем 3408 несущих. Число несущих желательного среза данных получают из информации L1 во время сканирования канала.
Процесс приема в приемнике выполняется посредством приема сигнала в пределах окна настройки, которое имеет фиксированную полосу пропускания (3409 несущих), как показано на фиг. 3А. Центральное положение (центральная частота) окна настройки, подходящего для приема сигнала желательного среза данных, задается информацией L1, поступающей с передающей стороны.
В приемнике OFDM-сигнал демодулируется путем выполнения ортогональной демодуляции с использованием сигнала с частотой, задаваемой передающей стороной. Данные программы декодируются на основании информации L1, полученной вследствие демодуляции.
Перечень цитируемой литературы
Непатентный документ
Непатентный документ 1: стандарт DVB-C2 (цифровое видео широковещание (DVB); Кодирование и модуляция канала со структурой кадра для цифровой передающей системы второго поколения для кабельных систем (DVB-C2)) документ DVB А 138.
Сущность изобретения
Задачи, решаемые изобретением
В общем, OFDM-сигнал желательного среза данных можно демодулировать путем преобразования с понижением частоты OFDM-сигнала в сигнал основной полосы, чья частота была задана на передающей стороне. Это можно достичь с помощью демодуляции принятого сигнала и восстановления необходимой части, а именно OFDM-сигнала, в соответствии с информацией о размещении OFDM-сигнала, которая содержится в информации L1. OFDM-сигнал используется для передачи символа данных, который образует желательный срез данных.
Однако в случае, когда желательный срез данных представляет собой зависимый статический DS DVB-C2, и метка (широкополосная метка) включена в полосу частот принятого сигнала, демодуляция может иногда не выполняться. В данном случае, выражение "зависимый статический DS" относится, так сказать, к срезу данных, который является подчиненным по отношению к другому срезу данных, так как зависимый статический DS можно демодулировать только после получения информации L1 из полосы частот другого среза данных (DS).
Зависимый статический DS представляет собой данных, отдельный от группы других срезов данных, такой как DS8, показанный на фиг. 2В. Зависимый статический DS включает в себя иногда один срез данных и иногда группу срезов данных, включающих в себя множество срезов данных.
В случае приема зависимого статического DS, независимо от того, как выбрано окно настройки, существует широкополосная метка в пределах полосы частот принятого сигнала или части, расположенной за пределами полосы частот системы С2, как показано на фиг. 3В. Даже если полоса частот, включающая в себя зависимый статический DS, принимается и демодулируется, это не гарантирует, что информацию L1 можно декодировать. Между тем, следует отметить, что в DVB-C2 широкополосная метка в основном включается в полосу частот принятого сигнала только в случае, когда срез данных, который необходимо принимать, представляет собой зависимый статический DS.
Например, демодуляцию нельзя выполнить правильно в случае, когда полоса частот зависимого статического DS расположена в положении, смещенном в сторону диапазона высоких частот или диапазона низких частот в полосе частот принятого сигнала. Как будет описано позже, при демодуляции OFDM-сигнала, GI-корреляция вычисляется с использованием OFDM-символа для исправления ошибки по частоте несущей. Однако, если существует какая-либо ошибка по частоте тактового сигнала, когда полоса частот зависимого статического DS находится в смещенном положении, то нельзя получить правильное значение коррекции.
Настоящая технология была выполнена с учетом вышеизложенных обстоятельств и направлена на улучшение характеристик приема в случае приема сигнала с переменным диапазоном частот.
Решения задач
Приемное устройство согласно варианту осуществления настоящей технологии включает в себя блок демодуляции, выполненный с возможностью преобразования принятого сигнала в сигнал основной полосы в случае, когда первая частота отличается от второй частоты, где первая частота представляет собой центральную частоту в полосе принятого сигнала, вторая частота представляет собой центральную частоту в полосе желательного сигнала, которая содержится в части полосы принятого сигнала, и постоянная составляющая сигнала основной полосы должна представлять собой частоту около второй частоты.
Приемное устройство может представлять собой часть кристалла интегральной схемы (ИС), компонент, включающий в себя кристалл (ИС) или устройство, включающее в себя компонент, включающий в себя чип ИС.
Полоса желательного сигнала может включать в себя полосу сигнала, который необходимо будет принимать, и полосу соседнего сигнала, соседнего к полосе сигнала, который необходимо будет принимать.
В случае, когда первая частота отличается от второй частоты, блок демодуляции может преобразовывать принятый сигнал в сигнал основной полосы, когда один из двух концов сигнала, которые необходимо будет принимать, является соседним к соседнему сигналу.
Кроме того, блок установки можно выполнить для задания первой частоты и второй частоты на основании информации управления передачей, которая содержится в принятом сигнале, и установки частоты, которая должна представлять собой постоянную составляющую сигнала основной полосы. В этом случае, блок демодуляции может преобразовывать принятый сигнал в соответствии с установкой частоты блоком установки.
Кроме того, блок приема можно выполнить для приема сигнала с фиксированной полосой пропускания в предопределенном диапазоне частот, который включает в себя полосу пропускания сигнала, который используется для передачи информации и управления передачей. В этом случае, блок демодуляции может преобразовывать принятый сигнал, принятый с помощью блока приема, в сигнал основной полосы.
Кроме того, блок обработки можно выполнить для подавления сигнала в полосе, отличной от полосы желательного сигнала. В этом случае, блок демодуляции может преобразовывать принятый сигнал, для которого сигнал был подавлен блоком обработки в сигнал основной полосы.
Полоса, чья центральная частота равна первой частоте, может представлять собой полосу окна настройки DVB-C2, и полоса желательного сигнала может представлять собой полосу OFDM-сигнала, который включает в себя, по меньшей мере, частично OFDM-сигнал среза данных, который необходимо будет принимать.
В случае, когда полоса желательного сигнала расположена между полосой, расположенной за пределами системы С2, и полосой метки, блок демодуляции может преобразовывать принятый сигнал в сигнал основной полосы. Постоянная составляющая сигнала основной полосы должна представлять собой частоту, которая находится ближе к полосе, расположенному за пределами системы С2, чем центральная частота, расположенная в полосе желательного сигнала.
Эффекты изобретения
Настоящая технология позволяет улучшить характеристики в случае приема сигнала с переменным диапазоном частот.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - схема, иллюстрирующая спектры сигналов DVB-T/T2 и DVB-C2.
Фиг. 2 - схема, иллюстрирующая примеры системы С2.
Фиг. 3 - схема, иллюстрирующая примеры принимаемых сигналов.
Фиг. 4 - блок-схема, иллюстрирующая первую примерную структуру приемного устройства.
Фиг. 5 - схема, показывающая параметры, включенные в информацию L1.
Фиг. 6 - схема, иллюстрирующая примеры принятых сигналов.
Фиг. 7 - схема, описывающая трансформацию частоты сигнала.
Фиг. 8 - схема, иллюстрирующая пример сигнала передачи.
Фиг. 9 - схема, иллюстрирующая примерную полосу принятого сигнала.
Фиг. 10 - схема, иллюстрирующая другую примерную полосу принятого сигнала.
Фиг. 11 - последовательность операций, описывающая работу приемного устройства.
Фиг. 12 - блок-схема, подробно иллюстрирующая примерную структуру приемного устройства.
Фиг. 13 - блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру блока вычисления корреляции GI.
Фиг. 14 - схема, иллюстрирующая примеры сигналов, наблюдаемых в соответствующих положениях, иллюстрированных на фиг. 13.
Фиг. 15 - схема, иллюстрирующая другие примеры сигналов, наблюдаемых в соответствующих положениях, иллюстрированных на фиг. 13.
Фиг. 16 - схема, иллюстрирующая формы OFDM-сигналов.
Фиг. 17 - схема, иллюстрирующая формы OFDM-сигналов без ошибки.
Фиг. 18 - схема, иллюстрирующая формы OFDM-сигналов с ошибками по частоте несущей.
Фиг. 19 - схема, иллюстрирующая формы OFDM-сигналов с ошибками по частоте тактового сигнала.
Фиг. 20 - схема, иллюстрирующая зависимость между частотой и разностью фаз.
Фиг. 21 - другая схема, иллюстрирующая зависимость между частотой и разностью фаз.
Фиг. 22 - еще одна схема, иллюстрирующая зависимость между частотой и разностью фаз.
Фиг. 23 - блок-схема, иллюстрирующая вторую примерную структуру приемного устройства.
Фиг. 24 - блок-схема, иллюстрирующая третью примерную структуру приемного устройства.
Фиг. 25 - схема, иллюстрирующая другой пример полосы принятого сигнала.
Фиг. 26 - схема, иллюстрирующая примерную структуру приемной системы.
Фиг. 27 - схема, иллюстрирующая примерную структуру компьютера.
Подробное описание изобретения
Варианты осуществления изобретения
Далее приводятся описания вариантов осуществления настоящей технологии. Описание будет приведено в следующем порядке.
1. Конфигурация и работа приемного устройства
2. Эффекты
3. Модифицированные примеры
Конфигурация и работа приемного устройства
Примерная структура приемного устройства
На фиг. 4 изображена блок-схема, иллюстрирующая первую примерную структуру приемного устройства согласно первому варианту осуществления настоящей технологии.
Приемное устройство 1, иллюстрированное на фиг. 4, представляет собой приемник с низкой промежуточной частотой (ПЧ), который может принимать сигнал DVB-C2. Приемное устройство 1 включает в себя РЧ-тюнер 11, блок 12 демодуляции и MPEG-декодер 13.
РЧ-тюнер 11 включает в себя блок 21 преобразования частоты и гетеродин 22. Блок 12 демодуляции блок 31 ортогональной демодуляции, гетеродин 32, блок 33 вычисления быстрого преобразования Фурье (БПФ), блок 34 коррекции, блок 35 обработки кода с исправлением ошибок (ЕСС) и блок 36 установки частоты. РЧ-сигнал, представляющий собой OFDM-сигнал DVB-C2, который подается в приемное устройство 1 через кабельную схему, вводится в блок 21 преобразования частоты, находящийся в РЧ-тюнере 11.
Блок 21 преобразования частоты в РЧ-тюнере 11 принимает входной РЧ-сигнал и преобразует частоту РЧ-сигнала на основании сигнала, подаваемого из гетеродина 22. Блок преобразования частоты выводит, в блок 31 ортогональной демодуляции, ПЧ-сигнал, полученный в результате преобразования частоты.
Гетеродин 22 генерирует сигнал заданной частоты в соответствии с окном настройки для вывода сигнала в блок 21 преобразования частоты.
Блок 31 ортогональной модуляции в блоке 12 демодуляции ортогонально демодулирует ПЧ-сигнал, поданный из блока 21 преобразования частоты на основании сигнала, поданного из гетеродина 32. Блок 31 ортогональной демодуляции выводит, в блок 33 вычисления БПФ, сигнал основной полосы, полученный в результате выполнения ортогональной демодуляции. Сигнал основной полосы представляет собой сигнал во временной области, представляющий собой соответствующие символы, такие как символ преамбулы и символ данных, конфигурирующие систему С2.
Гетеродин 32 генерирует сигнал с частотой, установленной блоком 36 установки частоты, и выводит сигнал в блок 31 ортогональной демодуляции.
Блок 33 вычисления БПФ выполняет вычисление БПФ для сигнала основной полосы, поданного из блока 31 ортогональной демодуляции, и выводит сигнал в частотной области в блок 34 коррекции.
Блок 34 коррекции извлекает пилот-символ из сигнала в частотной области, поданного из блока 33 вычисления БПФ, и оценивает характеристики канала передачи на основании извлеченного пилот-символа. Блок 34 коррекции устраняет искажение из канала на основании оцененных характеристик канала передачи и корректирует сигнал в частотной области, поданный из блока 33 вычисления БПФ, и затем выводит откорректированный сигнал в блок 35 обработки ЕСС.
Блок 35 обработки ЕСС выполняет декодирование с коррекцией ошибок для данных каждого символа на основании кодов ВСН и LDPC, которые содержатся в откорректированном сигнале, поданном из блока 34 коррекции, и затем выводят декодированные данные с коррекцией ошибок. Информация L1 и данные TS, полученные с помощью декодирования с коррекцией ошибок, выводятся из блока 35 обработки ЕСС и подаются в блок 36 установки частоты и MPEG-декодер 13.
Например, в случае, где OFDM-сигнал охватывает всю полосу принятого сигнала, всю полосу принятого сигнала, блок 36 установки частоты выводит, в гетеродин 32, информацию о центральной частоте желательного среза данных на основании информации L1, поданной из блока 35 обработки ЕСС. Желательный срез данных представляет собой срез данных, который подлежит приему.
На фиг. 5 изображена схема, иллюстрирующая параметры, включенные в информацию L1. Далее приводится описание для основных параметров.
"START_FREQUENCY" в третьей строке представляет собой частоту в качестве исходного положения системы С2. Исходное положение выражается абсолютной частотой, начинающейся с 0 Гц. "C2_BANDWIDTH" в четвертой строке представляет собой полосу пропускания системы С2.
"NUM_DSLICE" в восьмой строке представляет собой число срезов данных,  которые содержатся в кадре С2. "NUM_NOTCH" в девятой строке представляет собой число меток, которое содержится в кадре С2. Параметры с 10-ой по 45-ую строки представляют собой параметры для соответствующих срезов данных.
"DSLICE_ID" в 11-ой строке представляет собой идентификатор (ID) среза данных в системе С2. "DSLICE_TUNE_POS" в 12-ой строке представляет собой центральную частоту среза данных на основании частоты, представленной параметром "START_FREQUENCY".
Параметры с 46-ой по 50-ую строки приведены для соответствующих меток. "NOTCH_START" в 47-ой представляет собой положение метки на основании частоты, представленной позицией "START_FREQUENCY". "NOTCH_WIDTH" в 48-ой строке представляет собой полосу пропускания метки.
Блок 36 установки частоты выполняет процессы, такие как задание центральной частоты желательного среза данных, который подлежит приему, на основании параметра DSLICE_TUNE_POS.
MPEG-декодер 13 декодирует данные, которые хранятся в пакете TS, конфигурирующим TS, который подается из блока 35 обработки ЕСС, и выводит декодированные данные в следующий каскад. Данные, которые хранятся в пакете TS, сжимаются в предопределенном способе сжатия, таком как MPEG2.
Обсуждение трансформации частоты сигнала
В данном случае приводится описание для трансформации частоты принятого сигнала в случае, когда OFDM-сигнал охватывает всю полосу.
Принятый сигнал в случае, когда OFDM-сигнал охватывает всю полосу, показан на фиг. 6А. На фиг. 6А ось вдоль основания трапеции показывает частоту, и указывающая вверх стрелка показывает центральную частоту в полосе. В полосе принятого сигнала на фиг. 6А, включен только OFDM-сигнал, и метка не включена. OFDM-сигнал на фиг. 6А включает в себя OFDM-сигнал желательного среза данных.
В примере, показанном на фиг. 4, РЧ-сигнал, включающий в себя OFDM-сигнал, по всей полосе вводится в блок 21 преобразования частоты. Частота РЧ-сигнала, которая будет вводиться в блок 21 преобразования частоты, составляет 666 МГц, например, и РЧ-сигнал имеет предопределенную полосу пропускания, такую как 8 МГц, и проходит через полосовой фильтр (не показан), выполненный внутри РЧ-тюнера 11. Блок 21 преобразования частоты преобразует РЧ-сигнал на частоте 666 МГц, например, в ПЧ-сигнал с частотой 5 МГц, и выводит ПЧ-сигнал в блок 31 ортогональной демодуляции. Далее описание будет приведено с предположением, что полоса пропускания окна настройки, а именно полоса пропускания принятого сигнала составляет 8 МГц.
В случае, когда OFDM-сигнал охватывает всю полосу принятого сигнала, блок 36 установки частоты устанавливает, в гетеродине 32, частоту, заданную параметром DSLICE_TUNE_POS в соответствии с параметром DSLICE_TUNE_POS желательного среза данных, включенного в информацию L1.
Блок 31 ортогональной демодуляции выполняет ортогональную демодуляцию ПЧ-сигнала на основании сигнала, выработанного гетеродином 32, и затем выполняет преобразование с понижением частоты ПЧ-сигнала в сигнал основной полосы, чья постоянная составляющая должна представлять собой центральную частоту желательного среза данных. Блок 31 ортогональной демодуляции выводит сигнал основной полосы, полученный в результате ортогональной демодуляции. На фиг. 4 центральная частота сигнала, который будет выводиться из блока 31 ортогональной демодуляции, составляет 0 МГц. Это показывает, что сигнал является сигналом основной полосы.
Таким образом, в случае, когда OFDM-сигнал охватывает всю полосу принятого сигнала, демодуляция выполняется таким образом, чтобы принятый сигнал преобразовывался с понижением частоты в сигнал основной полосы, чья постоянная составляющая должна представлять собой частоту, заданную параметром DSLICE_TUNE_POS желательного среза данных.
Далее приведено описание для трансформации частоты принятого сигнала в случае, когда OFDM-сигнал включен только в часть полосы.
Принятый сигнал в случае, когда OFDM-сигнал включен только в часть полосы, показан на фиг. 6В. В принятом сигнале, иллюстрированном на фиг. 6В, затененная часть представляет собой метку. В принятом сигнале на фиг. 6В, метка включена в полосу частоты, которая выше, чем центральная частота. OFDM-сигнал, включенный в принятый сигнал на фиг. 6В, представляет собой OFDM-сигнал зависимого статического DS, и OFDM-сигнал желательного среза данных включен в него, по меньшей мере, частично.
Как показано на фиг. 7, РЧ-сигнал, включающий в себя OFDM-сигнал только в части полосы, подается в блок 21 преобразования частоты. Частота РЧ-сигнала, который будет подаваться в блок 21 преобразования частоты, составляет 666 МГц. Блок 21 преобразования частоты преобразует РЧ-сигнал на частоте 666 МГц в ПЧ-сигнал на частоте 5 МГц и выводит ПЧ-сигнал в блок 31 ортогональной демодуляции.
В случае, когда OFDM-сигнал включен только в часть полосы принятого сигнала, блок 36 установки частоты задает на основании информации L1 центральную частоту всей полосы OFDM-сигнала, включенного в принятый сигнал. Здесь и далее, вся часть OFDM-сигнала DVB-C2, включенная в принятый сигнал, будет при необходимости называться как желательный OFDM-сигнал.
Блок 36 установки частоты устанавливает, в гетеродине 32, заданную центральную частоту желательного OFDM-сигнала.
Блок 31 ортогональной демодуляции выполняет ортогональную демодуляцию ПЧ-сигнала на основании сигнала, выработанного с помощью гетеродина 32, и выполняет преобразование с понижением частоты ПЧ-сигнала в сигнал основной полосы, чья постоянная составляющая должна представлять собой центральную частоту в полосе желательного OFDM-сигнала. Блок 31 ортогональной демодуляции выводит сигнал основной полосы, полученный с помощью ортогональной демодуляции. В сигнале основной полосы на фиг. 7, стрелка указывает верх в центре полосы желательного OFDM-сигнала, за исключением полосы метки. Это показывает, что сигнал основной полосы представляет собой сигнал, чья постоянная составляющая должна представлять собой центральную частоту в полосе желательного OFDM-сигнала.
Таким образом, в случае, когда OFDM-сигнал включен только в часть полосы принятого сигнала, демодуляция выполняется таким образом, чтобы принятый сигнал преобразовывался с понижением частоты в сигнал основной полосы, чья постоянная составляющая должна представлять собой центральную частоту в полосе желательного OFDM-сигнала, включающего в себя желательный срез данных, но не частоту, заданную параметром DSLICE_TUNE_POS желательного среза данных.
Можно считать, что передающая сторона устанавливает в информации L1 информацию, которая относится в оптимальной частоте для приема каждого среза данных. Однако частота, которая считается оптимальной на передающей стороне, может отличаться от частоты, оптимальной для демодуляции. Поэтому предпочтительно вычислить оптимальную частоту для демодуляции на приемной стороне и затем выполнить преобразование с понижением частоты с использованием вычисленной частоты. В приемном устройстве 1 в случае, когда OFDM-сигнал включен только в часть полосы принятого сигнала, оптимальная центральная частота вычисляется в качестве центральной частоты в полосе желательного OFDM-сигнала для того, чтобы принимать сигнал, использующий вычисленную оптимальную частоту.
Это приводит к улучшению характеристик приема в случае, когда желательный срез данных включен в весь или в часть зависимого статического DS, и OFDM-сигнал включен только в часть полосы принятого сигнала. Далее описание приводится по причине того, почему характеристики приема можно улучшить с помощью преобразования понижения частоты ПЧ-сигнала в сигнал основной полосы, чья постоянная составляющая должна представлять собой центральную частоту в полосе желательного OFDM-сигнала, а не центральную частоту в полосе принятого сигнала.
Между тем, следует отметить, что информация L1, используемая при вычислении оптимальной центральный частоты, представляет собой информацию L1, принятую во время приема среза данных (нормального среза данных), который не является зависимым статическим DS. В DVB-C2 в случае, когда желательный срез данных включен в весь или в часть зависимого статического DS, нормальный срез данных принимается первым. Во время приема нормального среза данных, информацию L1 можно декодировать, и зависимый статический DS принимается с использованием информации L1, полученной во время приема нормального среза данных. Как описано выше, информацию L1 не всегда можно декодировать даже в случае, если сигнал в полосе, включающей в себя зависимый статический DS, принят и демодулирован.
Конкретные примеры
Далее будут описаны некоторые конкретные примеры процесса декодирования.
На фиг. 8 изображена схема, иллюстрирующая пример сигнала передачи на передающей стороне.
Сигнал передачи, показанный на фиг. 8, представляет собой сигнал с полосой пропускания 8 МГц, и существует зависимый статический DS, расположенный между широкополосными метками в диапазоне частот этого сигнала. В широкополосной метке, расположенной в диапазоне низких частот на одной стороне зависимого статического DS, содержится локальная интерференционная волна. Кроме того, в качестве интерференционной волны в широкополосной метке, расположенной в диапазоне высоких частот на другой стороне зависимого статического DS, содержится сигнал, соответствующий другому стандарту, такой как DVB-C.
0
4
На фиг. 8 полоса пропускания зависимого статического DS равна 2 МГц и включает в себя пять срезов данных DS0-DS4, имеющих одинаковую полосу пропускания. Зависимый статический DS складывается с блоком L1, который представляет собой блок символа преамбулы, который передает информацию L1. Информация L1, полученная во время приема нормального среза данных, включает в себя информацию о частотах f-f, которые представляют собой, соответственно, центральные частоты срезов данных DS0-DS4.
Далее будет описан случай, когда желательный срез данных, который необходимо принять, представляет собой крайний левый срез данных DS0. Левый край среза данных DS0 соприкасается с широкополосной меткой, и правый его край соприкасается с группой соседних срезов данных DS1-DS4. Центральная частота желательного среза данных будет отличаться от центральной полосы в полосе желательного OFDM-сигнала, включающего в себя желательный срез данных. Полоса пропускания желательного OFDM-сигнала составляет 2 МГц.
0
На фиг. 9 изображена схема, иллюстрирующая пример принятого сигнала, чья частота была сдвинута таким образом, чтобы центральная частота в полосе принятого сигнала могла быть такой же, как и центральная частота желательного среза данных DS0. В этом случае, ПЧ-сигнал преобразуется с понижением частоты в сигнал основной полосы, чья постоянная составляющая представляет собой частоту f, а именно центральную частоту DS0.
Полоса желательного OFDM-сигнала, показанная на фиг. 9, находится в положении, смещенном в правую сторону (высокочастотную сторону) в полосе принятого сигнала.
Если полоса желательного OFDM-сигнала находится в смещенном положении принятого сигнала, характеристики приема могут ухудшиться. В случае, когда фильтр для устранения интерференции выполнен для подавления OFDM-сигнала среза данных, а не DS0, как показано на фиг. 9, во избежание ухудшения характеристик приема, вызванных смещенным положением желательного OFDM-сигнала, число постоянных получаемых пилот-сигналов будет уменьшаться, и это может затруднить выполнение самого процесса демодуляции. В символе данных DVB-C2, пилот-символ, такой как рассеянный пилот-сигнал и постоянный пилот-сигнал, вставляется и используется для оценки характеристик канала передачи во время демодуляции.
2
На фиг. 10 изображена схема, иллюстрирующая пример принятого сигнала, чья частота была сдвинута таким образом, чтобы центральная частота в полосе принятого сигнала могла быть такой же, как и центральная частота в полосе желательного OFDM-сигнала. В этом случае, ПЧ-сигнал преобразуется с понижением частоты в сигнал основной полосы, чья постоянная составляющая представляет собой частоту f, а именно центральную частоту DVB-C2, включенную в полосу желательного OFDM-сигнала.
Полоса желательного OFDM-сигнала на фиг. 10 будет располагаться в центре полосы принятого сигнала.
Это позволяет избежать ухудшения характеристик приема, вызванных смещенным положением желательного OFDM-сигнала. Кроме того, даже в случае, если фильтр для устранения интерференции будет установлен для подавления сигнала, отличного от OFDM-сигнала DS0-DS4, то можно будет получить такие многочисленные непрерывные пилот-сигналы, которые включены в полосу 2 МГц, и нетрудно будет выполнить сам процесс демодуляции.
На центральной частоте в полосе принятого сигнала, можно использовать частоту вблизи центральной частоты DS2 вместо центральный частоты DS2. Если частота находится ближе к центральной частоте DS2 по сравнению с центральной частотой DS0,  то можно уменьшить смещенное положение OFDM-сигнала в полосе принятого сигнала.
Полосу принятого сигнала можно сдвинуть таким образом, чтобы центральная частота в полосе принятого сигнала была такой же, как и центральная частота в полосе желательного OFDM-сигнала только в случае, когда желательный срез данных включен в крайнюю часть полосы желательного OFDM-сигнала, как показано на фиг. 10, или также в случае, когда желательный срез данных включен в положение, которое отличается от крайней части полосы желательного OFDM-сигнала.
Работа приемного устройства
В данном случае будет описано то, как приемное устройство 1 работает для приема зависимого статического DS со ссылкой на последовательность операций, иллюстрированную на фиг. 11.
На этапе S1, приемное устройство 1 принимает нормальный срез данных в соответствующих блоках. Трансформация частоты сигнала в соответствующих блоках приемного устройства 1 в этом случае является такой, как в случае, описанном со ссылкой на фиг. 4.
То есть блок 21 преобразования частоты в РЧ-тюнере 11 преобразует РЧ-сигнал в ПЧ-сигнал. Блок 31 ортогональной демодуляции в блоке 12 демодуляции выполняет ортогональную демодуляцию ПЧ-сигнала на основании сигнала, поданного из гетеродина 32. Так как объект, который подлежит приему, представляет собой срез данных, ортогональная демодуляция с помощью блока 31 ортогональной демодуляции выполняется таким образом, чтобы ПЧ-сигнал преобразовывался с понижением частоты в сигнал основной полосы, чья постоянная составляющая должна представлять собой центральную частоту в полосе принятого сигнала. Кроме того, блок 33 вычисления БПФ выполняет вычисление БПФ для сигнала основной полосы во временной области. Блок 34 коррекции корректирует сигнал во временной области. Блок 35 обработки ЕСС выполняет декодирование с коррекцией ошибок для каждых из откорректированных данных символов и выводит декодированные данные с исправленными ошибками.
На этапе S2, блок 36 установки частоты получает информацию L1, которая выводится из блока 35 обработки ЕСС в качестве декодированных данных с исправленными ошибками во время приема нормального среза данных.
На этапе S3, блок 36 установки частоты определяет, в качестве центральной частоты в полосе желательного OFDM-сигнала, центральную частоту в полосе принятого сигнала для приема зависимого статического DS, как было описано со ссылкой на фиг. 10.
На этапе S4, приемное устройство 1 принимает зависимый статический DS в соответствующих блоках. Трансформация частоты сигнала в соответствующих блоках приемного устройства 1 является таким же случаем, который был описан со ссылкой на фиг. 7.
Иными словами, блок 21 преобразования частоты в РЧ-тюнере И преобразует РЧ-сигнал в ПЧ-сигнал. Блок 31 ортогональной демодуляции в блоке 12 демодуляции демодулирует ПЧ-сигнал на основании сигнала, поданного из гетеродина 32. Так как объект, подлежащий приему, представляет собой зависимый статический DS, ортогональная демодуляция с помощью блока 31 ортогональной демодуляции выполняется таким образом, чтобы ПЧ-сигнал преобразовывался с понижением частоты в сигнал основной полосы, чья постоянная составляющая должна представлять собой центральную частоту в полосе желательного OFDM-сигнала. Кроме того, блок 33 вычисления БПФ выполняет вычисление БПФ для сигнала основной полосы во временной области. Блок 34 коррекции корректирует сигнал в частотной области. Блок 35 обработки ЕСС выполняет декодирование с коррекцией ошибок для каждых откорректированных данных символов и выводит декодированные данные с исправленными ошибками.
С помощью приведенного выше ряда процессов приемное устройство 1 позволяет улучшить характеристики приема во время приема зависимого статического DS.
Эффекты
В данном случае описание приведено по причине того, почему характеристики приема можно улучшить путем сдвига полосы принятого сигнала во время приема зависимого статического DS, как описано выше.
На фиг. 12 изображена блок-схема, подробно иллюстрирующая примерную структуру приемного устройства 1. Компоненты, показанные на фиг. 12 и идентичные тем, которые изображены на фиг. 4, обозначены теми же самыми ссылочными позициями. Поэтому их повторное описание, при необходимости, будет опущено.
Блок 12 демодуляции на фиг. 12 включает в себя, помимо компонентов, показанных на фиг. 4, блок 51 коррекции частоты тактового сигнала, блок 52 коррекции несущей частоты, блок 53 вычисления корреляции GI, блок 54 выработки оценки коррекции несущей частоты, блок 55 обнаружения ошибки частоты тактового сигнала и блок 56 выработки значения коррекции частоты тактового сигнала. OFDM-сигнал во временной области, который представляет собой сигнал основной полосы, полученный с помощью ортогональной демодуляции в блоке 31 ортогональной демодуляции, подается в блок 51 коррекции частоты тактового сигнала. Кроме того, OFDM-сигнал в частотной области, полученной с помощью вычисления БПФ в блоке 33 вычисления БПФ, подается в блок 55 обнаружения ошибки частоты тактового сигнала.
Блок 51 коррекции частоты тактового сигнала исправляет ошибку частоты тактового сигнала (ошибку частоты дискретизации), которая содержится в OFDM-сигнале во временной области, которая подается из блока 31 ортогональной демодуляции в соответствии со значением коррекции частоты тактового сигнала, который подается из блока 56 выработки значения коррекции частоты тактового сигнала. Принятый сигнал, который будет подаваться в блок 51 коррекции частоты тактового сигнала, включает в себя составляющую действительной оси (I составляющая) и составляющую мнимой оси (Q составляющая). Блок 51 коррекции частоты тактового сигнала выводит, в блок 52 коррекции несущей частоты, OFDM-сигнал во временной области, скорректированный с помощью коррекции ошибки частоты тактового сигнала.
Блок 52 коррекции несущей частоты исправляет ошибку несущей частоты, которая содержится в OFDM-сигнале во временной области, который подается из блока 51 коррекции частоты тактового сигнала, в соответствии со значением коррекции несущей частоты, которая подается из блока 54 выработки оценки коррекции несущей частоты. Блок 52 коррекции несущей частоты выводит, в блок 33 вычисления БПФ и блок 53 вычисления корреляции GI, OFDM-сигнал во временной области, скорректированный с помощью коррекции ошибки несущей частоты.
Блок 53 вычисления корреляции GI получает, в качестве корреляции GI (автокорреляции), среднюю во времени длительность, соответствующую длине GI, например. Корреляция GI представляет собой значение, полученное путем умножения OFDM-сигнала во временной области на задержанный сигнал. Задержанный сигнал представляет собой сигнал, задержанный на длину эффективного символа OFDM-сигнала во временной области, который подается из блока 52 коррекции несущей частоты. Полученная таким образом корреляция GI имеет пиковое значение на границе между OFDM-символами.
Фаза корреляции GI, принимающая пиковое значение, становится равной нулю в случае, когда несущая частота, используемая для цифровой ортогональной демодуляции точно совпадает с центральной частотой OFDM-сигнала (принятого OFDM-сигнала), который будет подвергаться цифровой и ортогональной демодуляции. Однако в случае, когда несущая частота, используемая для цифровой ортогональной демодуляции, отличается от несущей частоты OFDM-сигнала, который будет подвергаться цифровой и ортогональной демодуляции, фаза корреляции GI, принимающая пиковое значение, поворачивается, соответственно.
Поэтому фаза корреляции GI, принимающая пиковое значение, должна представлять собой величину разности между несущей частотой, используемой для цифровой ортогональной модуляции, и центральной частотой OFDM-сигнала, который будет подвергаться цифровой и ортогональной демодуляции. Блок 54 выработки значения коррекции несущей частоты оценивает ошибку несущей частоты на основании фазы корреляции GI, принимающей пиковое значение, и выводит оценочную величину ошибки несущей частоты в блок 54 выработки значения коррекции несущей частоты.
Блок 54 выработки значения коррекции несущей частоты представляет собой интегратор, который интегрирует величину ошибки несущей частоты, оцененной с помощью блока 53 вычисления корреляции GI, и выводит, в качестве значения коррекции несущей частоты, результат интегрирования в блок 52 коррекции несущей частоты.
Блок 55 обнаружения ошибки частоты тактового сигнала оценивает ошибку частоты тактового сигнала, которая содержится в OFDM-сигнале во временной области, который подается из блока 33 вычисления БПФ. Ошибка частоты тактового сигнала, которая содержится в OFDM-сигнале во временной области, оценивается на основании, например, разности фаз между пилот-символами OFDM.
При OFDM соответствующие поднесущие размещаются с заданным частотным интервалом, и чем больше число поднесущих, тем выше частота. В случае, когда отсутствует ошибка частоты тактового сигнала, только фазовая ошибка, вызванная шумом канала и т.д., содержится в OFDM-сигнале в частотной области. Соответственно, фазовая ошибка каждой пилот-несущей является, по существу, постоянной.
Напротив, в случае, когда существует ошибка по частоте тактового сигнала, фазовая ошибка, вызванная ошибкой частоты тактового сигнала, содержится в фазовой ошибке пилот-несущей помимо фазовой ошибки, вызванной шумом канала и т.д. Чем больше число поднесущих и чем выше частота пилот-несущей, тем больше фазовая ошибка, вызванная ошибкой по частоте тактового сигнала. То есть фазовая ошибка, вызванная ошибкой тактовой частоты пропорциональна числу поднесущих.
Блок 55 обнаружения ошибки тактовой частоты обнаруживает фазовую ошибку, пропорциональную числу поднесущих, и оценивает ошибку тактовой частоты. Технология оценки ошибки тактовой частоты раскрыта, например, в выложенной патентной заявке Японии №2010-87749. Блок 55 обнаружения ошибки тактовой частоты выводит оцененную величину ошибки тактовой частоты в блок 56 выработки значения коррекции тактовой частоты.
Блок 56 выработки значения коррекции тактовой частоты представляет собой интегратор, который интегрирует величину ошибки тактовой частоты, оцененной с помощью блока 55 обнаружения ошибки тактовой частоты, и выводит, в качестве значения коррекции тактовой частоты, результат интегрирования в блок 51 коррекции тактовой частоты.
На фиг. 13 изображена блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру блока 53 вычисления корреляции GI.
Блок 53 вычисления корреляции GI включает в себя блок 61 задержки, блок 62 умножения, блок 63 вычисления скользящей средней, блок 64 обнаружения пиков и блок 65 вычисления разности фаз I/Q. OFDM-сигнал во временной области, который подается из блока 52 коррекции несущей частоты, подается в блок 61 задержки и блок 62 умножения.
Блок 61 задержки задерживает входной OFDM-сигнал во временной области на длину эффективного символа и затем выводит, в блок 62 умножения, задержанный сигнал, транспонированный в комплексно-сопряженную величину (Conj).
Блок 62 умножения получает значение умножения путем умножения в результате умножения входного OFDM-сигнала во временной области на задержанный сигнала, задержанный с помощью блока 61 задержки, и затем выводит значение умножения в блок 63 вычисления скользящей средней.
Блок 63 вычисления скользящей средней получает, в качестве корреляции GI, скользящую среднюю за временной интервал, соответствующий длине GI, значение умножения, поданного из блока 62 умножения, и после этого, выводит корреляцию GI в блок 64 обнаружения пиков.
Блок 64 обнаружения пиков обнаруживает точку максимума корреляции GI и выводит информацию, которая относится к фазам составляющей I и составляющей Q в точке максимума, в блок 65 вычисления разности фаз I/Q. Информация, которая относится к точке максимума, также подается в блок 33 вычисления БПФ таким образом, чтобы был установлен период объекта для вычисления БПФ.
Блок 65 вычисления разности фаз I/Q выводит, в блок 54 выработки значения коррекции несущей частоты, информацию относительно ошибки несущей частоты, представленной разностью фаз между составляющей I и составляющей Q в точке максимума, обнаруженной с помощью блока 64 обнаружения пиков.
Далее приводится описание влияния ошибки несущей частоты.
На фиг. 14 изображена схема, иллюстрирующая примеры сигналов в соответствующих положениях А, В и С на фиг. 13. Положение А представляет собой положение, где наблюдается входной сигнал, и положение В представляет собой положение, где наблюдается задержанный сигнал. Положение С представляет собой положение, где наблюдается скользящая средняя корреляция GI. В горизонтальном направлении отложено время.
Как показано в верхней части фиг. 14, один OFDM-символ включает в себя эффективный символ и защитный интервал (GI). Эффективный символ представляет собой период сигнала, во время которого выполняется процесс обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) во время передачи. Защитный интервал (GI) представляет собой часть, где частичная волна в последней части эффективного символа, показанного в затемненной области, точно копируется в передней части эффективного символа.
На фиг. 14 верхняя часть показывает входной сигнал, и средняя часть показывает задержанный сигнал. В случае, когда отсутствует ошибка несущей частоты, корреляция GI составляющей I имеет точку максимума на границе OFDM-символов во входном сигнале, как иллюстрировано в нижней части фиг. 14.
B
С другой стороны, в случае, когда существует ошибка Δf несущей частоты, корреляция GI выражается с помощью формулы (2), показанной ниже, в случае, когда входной сигнал r(t) выражен с помощью формулы (1). t представляет собой время. r(t) в формуле (1) представляет собой входной сигнал, в случае, когда отсутствует ошибка несущей частоты, и Tu в формуле (2) представляет собой эффективную длину символа.
+j2πΔfTu
Согласно е в формуле (2) ясно, что поворот, пропорциональный ошибке Δf несущей частоты происходит в составляющей I и в составляющей Q в точке пика корреляции GI. На фиг. 15 изображена схема, иллюстрирующая примеры сигналов в случае, когда существует ошибка несущей частоты. Как иллюстрировано в нижней части фиг. 15, корреляция GI имеет также пик в составляющей Q.
Далее приводится описание влияния ошибки тактовой частоты.
На фиг. 16 изображена схема, иллюстрирующая формы OFDM-сигнала. OFDM-сигнал рассматривается как группа из четырех синусоидальных сигналов S1-S4. Сигналы S1-S4 соответствуют соответствующим несущим.
Период от времени t1-t2 соответствует периоду GI, и период от времени t2-t3 соответствует периоду эффективного символа. В периоде эффективного символа в сигнале S1 содержится один период колебаний синусоидальной волны, и в периоде эффективного символа в сигнале S2 содержится два периода колебания синусоидальных волн. В периоде эффективного символа в сигнале S3 содержится три периода колебаний синусоидальных волн, и в периоде эффективного символа в сигнале S4 содержится четыре символа синусоидальных волн.
Как показано стрелками на фиг. 17, корреляция GI соответствует значению, полученному путем умножения сигнала в предопределенном положении каждой несущей на сигнал, который был задержан на длину эффективного символа. Соответственно, в случае, когда отсутствуют как ошибка несущей частоты, так и ошибка тактовой частоты, будет отсутствовать разность фаз между сигналами, которые будут перемножаться, и корреляция GI вырабатывается только в несущей I. В сигнале S1 на фиг. 17 отсутствует разность фаз между фазой сигнала в положении Р1 и фазой сигнала в положении Р2. Положение Р1 представляет собой границу между GI и эффективным символом, и положение Р2 представляет собой конец эффективного символа.
На фиг. 18 изображена схема, иллюстрирующая волны в случае, когда существует ошибка несущей частоты, равная 0,25 несущей. Ошибка тактовой частоты отсутствует.
В этом случае фиксированная разность Δθ фаз вырабатывается аналогичным образом, во всех несущих, между фазой сигнала в предопределенном положении и фазой сигнала, задержанного на длину эффективного символа. В периоде эффективного символа в сигнале S1, содержится 1,25 периода колебания синусоидальных волн. В периоде эффективного символа в сигнале S2, содержится 2,25 периодов колебания синусоидальных волн, в периоде эффективного символа в сигнале S3, содержится 3,25 периодов колебания синусоидальных волн, в периоде эффективного символа в сигнале S4, содержится 4,25 периода колебания синусоидальных волн.
На фиг. 19 изображена схема, иллюстрирующая колебательные сигналы в случае, когда существует ошибка тактовой частоты, равная 1/10 тактовой частоты. Ошибка несущей частоты отсутствует.
В этом случае в каждой несущей создается разность фаз, пропорциональная первоначальной несущей частоте, между фазой сигнала в предопределенном положении и фазой сигнала, задержанного на длину эффективного символа.
Предположим, что в сигнале S1 разность фаз равна Δθ между фазой сигнала на границе между GI и эффективным символом и фазой сигнала в конце эффективного символа. В сигнале S2 разность фаз Δθ×2 создается между фазой сигнала на границе между GI и эффективным символом и фазой сигнала в конце эффективного символа. В сигнале S3 разность фаз Δθ×3 создается между фазой сигнала на границе между GI и эффективным символом и фазой сигнала в конце эффективного символа. Кроме того, в сигнале S4 разность фаз Δθ×4 создается между фазой сигнала на границе между GI и эффективным символом и фазой сигнала в конце эффективного символа.
В периоде эффективного символа в сигнале S1 содержится 0,9 синусоидального колебания, и в периоде эффективного символа в сигнале S2 создается 1,8 периода синусоидального колебания. В периоде эффективного символа в сигнале S3 создаются 2,7 периодов синусоидальных колебания, и в периоде эффективного символа в сигнале S4 создаются 3,6 периодов синусоидальных колебаний.
На фиг. 20 изображена схема, иллюстрирующая зависимость между частотой и разностью фаз в случае, когда существует только ошибка тактовой частоты. На фиг. 20А изображена схема, иллюстрирующая распределение OFDM-несущих. Как показано на фиг. 20В, разность фаз корреляции GI пропорциональна несущей частоте (числу несущих).
1
2
Если предположить, что полоса частот f-f на фиг. 20 равна полосе окна настройки DVB-C2 в случае, когда существует только ошибка тактовой частоты, когда OFDM-сигнал содержится во всей полосе принятого сигнала, то создается разность фаз корреляции GI, пропорциональная числу несущих, как показано на фиг. 20В.
1
2
11
i2
Теперь рассмотрим случай, когда существует только ошибка тактовой частоты, когда OFDM-сигнал содержится только в части полосы принятого сигнала. Как показано на фиг. 21 А, в случае, когда OFDM-сигнал симметрично распределен по отношению к центральной частоте в полосе частот f-f,, а именно в полосе принятого сигнала, разность фаз, показанная в окрашенном диапазоне частот f-f на фиг. 21В, обнаруживается с помощью блока 65 вычисления разности фаз I/Q и интегрируется с помощью блока 54 выработки значения коррекции несущей частоты. Результат интегрирования с помощью блока 54 выработки значения коррекции несущей частоты становится равным нулю, и тем самым определяется, что ошибка несущей частоты отсутствует.
В данном случае, результат определения с помощью блока 54 выработки значения коррекции несущей частоты является правильным, так как рассматривается только случай, когда существует только ошибка тактовой частоты. В блоке 52 коррекции несущей частоты выполняется подходящий процесс в соответствии с текущим состоянием ошибки несущей частоты. В частности, коррекция в блоке 52 коррекции несущей частоты не выполняется, так как ошибка несущей частоты равна нулю.
1
2
21
22
Напротив, как показано на фиг. 22А, в случае, когда OFDM-сигнал распределен несимметрично по отношению к центральной частоте в полосе частот f-f, а именно в полосе принятого сигнала, и полоса OFDM-сигнала находится в смещенном положении, разность фаз показана в окрашенном диапазоне частот f-f на фиг. 22В, обнаруживается с помощью блока 54 выработки значения коррекции несущей частоты и интегрируется с помощью блока 54 выработки значения коррекции несущей частоты. Результат интегрирования с помощью блока 54 выработки значения коррекции несущей частоты не становится равным нулю, и тем самым определяется, что существует столько же ошибок несущей частоты, сколько результатов интегрирования.
В данном случае результат определения в блоке 54 выработки значения коррекции несущей частоты не является правильным, так как рассматривается только случай, когда существует только ошибка тактовой частоты. В блоке 52 коррекции несущей частоты выполняется процесс, неподходящий текущему состоянию текущей ошибки несущей частоты. В частности, коррекция выполняется в блоке 52 коррекции несущей частоты для коррекции стольких же ошибок несущей частоты, сколько и результатов интегрирования, хотя фактическая ошибка несущей частоты равна нулю.
В случае, когда полоса OFDM-сигнала находится в смещенном положении в полосе принятого сигнала, выполняется, таким образом, коррекция, несоответствующая фактическому состоянию ошибки несущей частоты. Это приводит к ухудшению характеристик приема по сравнению со случаем, когда полоса OFDM-сигнала не находится в смещенном положении.
Другими словами, в случае, когда полоса желательного OFDM-сигнала, которая содержится в части полосы принятого сигнала, находится в смещенном положении, характеристики приема могут улучшиться за счет разрешения смещенного положения и выполнения преобразования с понижением частоты таким образом, чтобы полоса желательного OFDM-сигнала могла симметрично размещаться по отношению к центральной частоте в полосе принятого сигнала.
Модифицированные примеры
На фиг. 23 изображена блок-схема, иллюстрирующая вторую примерную структуру приемного устройства 1.
Компоненты, показанные на фиг. 23 и идентичные тем, которые показаны на фиг. 4, обозначены теми же самыми ссылочными позициями. Поэтому их повторное описание, при необходимости, будет опущено. Структура приемного устройства 1, показанного на фиг. 23, представляет собой следующий каскад блока 31 ортогональной демодуляции и отличается от структуры, показанной на фиг. 4, тем, что в предыдущем каскаде блока 33 вычисления БПФ предусмотрен блок 101 фильтровой обработки.
Блок 31 ортогональной демодуляции в блоке 12 демодуляции выполняет ортогональную демодуляцию ПЧ-сигнала, который подается из блока 21 преобразования частоты в РЧ-тюнере 11. Блок 31 ортогональной демодуляции выводит, в блок 101 фильтровой обработки, сигнал основной полосы во временной области, полученный с помощью ортогональной демодуляции.
В примере, показанном на фиг. 23, желательный OFDM-сигнал содержится в части 23 полосы принятого сигнала, как описано со ссылкой на фиг. 7. Сигнал основной полосы, поданный из блока 101 фильтровой обработки, представляет собой сигнал, полученный в результате преобразования с понижением частоты ПЧ-сигнала, и постоянная составляющая сигнала основной полосы должна представлять собой центральную частоту в полосе желательного OFDM-сигнала.
Блок 101 фильтровой обработки подавляет, с помощью фильтра нижних частот, сигнал в полосе, смежной с полосой желательного OFDM-сигнала и отличной от полосы желательного OFDM-сигнала, на основании информации, которая относится к желательному OFDM-сигналу, поданному из блока 36 установки частоты. Блок 101 фильтровой обработки выводит, в блок 33 вычисления БПФ, сигнал основной полосы, для которого сигнал в полосе, отличной от полосы желательного OFDM-сигнала, был подавлен.
Блок 33 вычисления БПФ выполняет вычисление БПФ по отношению к сигналу основной полосы, поданному из блока 101 фильтровой обработки, и выводит сигнал основной полосы в частотной области.
Блок 36 установки частоты задает олосу OFDM-сигнала, которая содержится в принятом сигнале, на основании информации L1, поданной из блока 35 обработки ЕСС, и затем выводит информацию, которая относится к полосе OFDM-сигнала, в блок 101 фильтровой обработки.
Можно предположить, что за пределами полосы желательного OFDM-сигнала существует некоторая помеха. Такая помеха предпочтительно подавляется заранее с помощью процесса фильтрации. Например, в случае, когда сигнал с высокой мощностью существует в качестве помехи, и не выполняется подавление для такого сигнала, происходит переполнение данных при вычислении БПФ, и это может привести к ухудшению характеристик приема. Соответственно, при наличии подавления помехи перед вычислением БПФ, можно избежать переполнения данных при вычислении БПФ, и можно улучшить характеристики приема. За счет преобразования с понижением частоты сигнала, который будет образовываться в сигнал основной полосы перед процессом фильтрации, как описано выше, процесс фильтрации можно выполнить, используя фильтр нижних частот, который не принимает комплексный числовой коэффициент, но принимает действительный числовой коэффициент, и это приводит к уменьшению размеров схемы.
Блок 101 фильтровой обработки может размещаться в предыдущем каскаде блока 31 ортогональной демодуляции в блоке 12 демодуляции, или может размещаться в другом месте, таком как внутри РЧ-тюнера 11.
На фиг. 24 изображена блок-схема, иллюстрирующая третью примерную структуру приемного устройства 1. Компоненты, показанные на фиг. 22 и идентичные тем, которые показаны на фиг. 4, обозначены теми же самыми ссылочными позициями. Поэтому их повторное описание, при необходимости, будет опущено.
В приемном устройстве 1, показанном на фиг. 24, в случае, когда полоса желательного OFDM-сигнала содержится только в части полосы принятого сигнала, процесс разрешения смещенного положения полосы желательного OFDM-сигнала выполняется на стадии преобразования РЧ-сигнала в ПЧ-сигнал.
В случае, когда желательный OFDM-сигнал содержится только в части полосы принятого сигнала, блок 36 установки частоты задает, на основании информации L1, центральную частоту в полосе желательного OFDM-сигнала, который содержится в полосе принятого сигнала, и выводит информацию, которая относится к центральной частоте в полосе желательного OFDM-сигнала, в гетеродин 22 в РЧ-тюнере 11.
Гетеродин 22 в РЧ-тюнере 11 генерирует сигнал частоты, установленной с помощью блока 36 установки частоты, и выводит сигнал в блок 21 преобразования частоты.
Блок 21 преобразования частоты принимает входной РЧ-сигнал и преобразует частоту РЧ-сигнала, основываясь на сигнале заданной частоты, поданном из гетеродина 22. Блок 21 преобразования частоты выводит, в блок 31 ортогональной демодуляции, ПЧ-сигнал, полученный в результате преобразования частоты. Частота ПЧ-сигнала является такой же, как и центральная частота в полосе желательного OFDM-сигнала.
Таким образом, характеристики приема можно улучшить посредством разрешения смещенного положения полосы OFDM-сигнала не на стадии ортогональной демодуляции преобразования ПЧ-сигнала в сигнал основной полосы, но на стадии преобразования РЧ-сигнала в ПЧ-сигнал.
На фиг. 25 изображена схема, иллюстрирующая другой пример сдвига полосы принятого сигнала.
Как и в случае, показанном на фиг. 10, полоса пропускания зависимого статического DS, показанного на фиг. 25, равна 2 МГц и включает в себя пять срезов данных DS0-DS4. Желательный срез данных, который необходимо принимать, представляет собой крайний левый DS0. Левый край зависимого статического DS контактирует с широкополосной меткой, и правый его конец контактирует с полосой, расположенной за пределами С2. Зависимый статический DS на фиг. 25 представляет собой срез данных, установленный в конце системы С2.
2
2
2
2
3
3
2
3
В этом случае, блок 36 установки частоты задает частоту f, основываясь на информации L1. Частота f представляет собой центральную частоту в полосе желательного OFDM-сигнала. Блок 36 установки частоты устанавливает, в качестве центральной частоты в полосе принятого сигнала, заданную частоту, отдаленную от широкополосной метки, основываясь на частоте f. Частота f представляет собой центральную частоту в полосе желательного OFDM-сигнала. В примере, показанном на фиг. 25, частота f устанавливается в качестве центральной частоты в полосе принятого сигнала. Частота f находится ближе к полосе, расположенной за пределами системы С2, чем частота f. Частота f является центральной частотой DS3.
Полоса пропускания метки, которая содержится в полосе принятого сигнала, может быть сужена за счет установки центральной частоты в полосе принятого сигнала на частоте ближе к полосе, расположенной за пределами системы С2, чем центральная частота в полосе желательного OFDM-сигнала. Следовательно, в случае, когда существует некоторая помеха в полосе метки, можно уменьшить влияние помехи.
Примерная структура приемной системы
На фиг. 26 изображена блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру приемной системы, в которой применяется приемное устройство 1.
Приемная система 201, показанная на фиг. 26, включает в себя тюнер 211, блок 212 демодуляции, блок 213 обработки сигналов и блок 214 вывода.
Тюнер 211 принимает сигнал, переданный через канал, такой как цифровое наземное широковещание, цифровое спутниковое широковещание, сеть CATV или Интернет, и выводит принятый сигнал в блок 212 демодуляции. Вышеописанный РЧ-тюнер 11 включен в тюнер 211.
Блок 212 демодуляции выполняет, для сигнала, поданного из тюнера 211, декодирование канала, включающее в себя демодуляцию и коррекцию ошибок, и затем выводит данные, полученные в результате декодирования канала, в блок 213 обработки сигналов. Вышеописанный блок 12 демодуляции включен в блок 212 демодуляции.
Блок 213 обработки сигналов выполняет обработку сигнала, такую как декомпрессия и дескремблирование, для данных, полученных, при необходимости, в результате декодирования канала, и получают данные, предназначенные для передачи. Вышеописанный MPEG-декодер 13 включен в блок 213 обработки сигналов.
Декомпрессия выполняется с помощью блока 213 обработки сигналов в случае, когда данные, предназначенные для передачи, такие как видео или аудиоданные, были сжаты на передающей стороне с использованием MPEG или другого предопределенного способа сжатия. Кроме того, дескремлирование выполняется в случае, когда данные, предназначенные для передачи были скремблированы на передающей стороне. Блок 213 обработки сигналов выводит, в блок 214 вывода, данные, предназначенные для передачи, которые были получены в результате подходящего выполнения обработки сигналов.
Блок 214 вывода выполняет процесс, такой как цифроаналоговое (Ц/А) преобразование, для данных, поданных из блока 213 обработки сигналов при отображении изображения на основании данных, поданных из блока 213 обработки сигнала. Блок 214 вывода выводит сигнал изображения, полученный в результате Ц/А преобразования, на дисплей, предусмотренный в приемной системе 201, или дисплей, расположенный за приделами приемной системы 201, для отображения изображения.
Кроме того, в случае записи данных, поданных из блока 213 обработки сигналов, на носителе записи, блок 214 вывода выводит данные, поданные из блока 213 обработки сигналов, на носитель записи, расположенный внутри приемной системы 201, или на носитель записи, расположенный вне приемной системы 201, для записи. Носитель записи включает в себя, например, жесткий диск, флеш-память или оптический диск. Носитель записи вне приемной системы 201 может представлять собой не только носитель записи, внешний к приемной системе 201, но также и носитель записи, подсоединенный через сеть.
Приемная система 201, имеющая вышеописанную структуру, может включать в себя аппаратные средства, такие как кристалл интегральной схемы (ИС). Альтернативно, приемная система 201 может включать в себя компонент, такой как плата, на которой размещается множество кристаллов ИС. В еще одном варианте приемная система 201 может включать в себя независимое устройство, которое включает в себя вышеупомянутый компонент.
Каждый из тюнера 211, блока 212 демодуляции, блока 213 обработки сигналов и блока 214 вывода может быть сконфигурирован в виде одиночного независимого модуля аппаратных средств или программного обеспечения. Кроме того, два или более из тюнера 211, блока 212 демодуляции, блока 213 обработки сигналов можно объединить в виде одного независимого модуля аппаратных средств или программного обеспечения. Например, тюнер 211 и блок 212 демодуляции можно сконфигурировать из одной части аппаратных средств, и блок 213 обработки сигналов и блок 214 вывода можно сконфигурировать из одной части аппаратных средств.
Приемная система 201 применима, например, в телевизионном приемнике для приема цифрового телевизионного широковещания, в радиоприемнике для приема радиошироковещания и в записывающем устройстве для записи телевизионного широковещания.
Примерная структура компьютера
Вышеописанный ряд процессов можно выполнить либо с помощью аппаратных средств, либо с помощью программного обеспечения. В случае, когда ряд процессов выполняется с помощью программного обеспечения, программа, образующая программное обеспечение устанавливается с носителя записи программы в компьютер, который входит в состав выделенных аппаратных средств, персональный компьютер общего назначения или т.п.
На фиг. 27 изображена блок-схема, иллюстрирующая примерную структуру аппаратных средств компьютера, которые исполняют вышеописанный ряд процессов с помощью программы.
ЦПУ (центральное процессорное устройство) 251, ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) 252 и ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) 253 соединены между собой через шину 254.
Шина 254 дополнительно подсоединена к интерфейсу 255 ввода/вывода. Блок 256 ввода и блок 257 вывода соединены с интерфейсом 255 ввода/вывода. Блок 256 ввода включает в себя, например, клавиатуру и мышь. Блок 257 вывода включает в себя, например, дисплей и громкоговоритель. Кроме того, запоминающее устройство 258, блок 259 связи и привод 260 также подсоединены к интерфейсу 255 ввода/вывода. Запоминающее устройство 258 включает в себя, например, жесткий диск или энергонезависимую память. Блок 259 связи включает в себя, например, сетевой интерфейс. Привод 260 приводит в движение съемный носитель 261.
В компьютере, имеющем вышеописанную структуру, вышеописанный ряд процессов выполняется с помощью ЦПУ 251, которое загружает программу, которая хранится в запоминающем устройстве 258, в ОЗУ 253 через интерфейс 255 ввода/вывода и шину 54 с целью ее исполнения.
Программа, исполняемая ЦПУ 251, записывается, например, на съемном носителе 261, или обеспечивается через проводное или беспроводное средство передачи, такое как локально-вычислительная сеть, Интернет или цифровое широковещание, и устанавливается в запоминающем устройстве 258.
Между тем, программа, которая будет исполняться компьютером, может представлять собой программу для выполнения операций в хронологическом порядке в соответствии с последовательностью, описанной в этом описании, или может представлять собой программу при параллельном выполнении операций или выполнении операций при необходимости, таких, когда делается вызов.
Варианты настоящей технологии не ограничиваются вариантами осуществлений, описанными выше, но могут модифицироваться в различных манерах без отклонения от объема настоящей технологии.
Модифицированные примеры
Настоящая технология может включать в себя следующие конфигурации.
(1) Приемное устройство, включающее в себя:
блок демодуляции, выполненный с возможностью преобразования принятого сигнала в сигнал основной полосы в случае, когда первая частота отличается от второй частоты,
где первая частота является центральной частотой в полосе принятого сигнала, вторая частота является центральной частотой в полосе желательного сигнала, включенного в часть полосы принятого сигнала, и постоянная составляющая сигнала основной полосы должна представлять собой частоту вблизи второй частоты.
(2) Приемное устройство по п. (1), в котором полоса принимаемого сигнала и полоса соседнего сигнала, расположенного рядом с полосой принимаемого сигнала, включены в полосу желательного сигнала.
(3) Приемное устройство по п. (2), в котором в случае, когда первая частота отличается от второй частоты, блок демодуляции преобразует принятый сигнал в сигнал основной полосы, когда каждый из двух концов сигнала, предназначенного для приема, находится рядом с соседним сигналом.
(4) Приемное устройство по любому одному из пп. (1-3), дополнительно включающее в себя:
блок установки, выполненный с возможностью задания первой частоты и второй частоты на основании информации управления передачей, которая содержится в принятом сигнале, и установки частоты, которая должна представлять собой постоянную составляющую сигнала основной полосы, где блок демодуляции преобразует принятый сигнал в соответствии с частотой, установленной блоком установки.
(5) Приемное устройство по п. (4), дополнительно включающее в себя
блок приема, выполненный с возможностью приема сигнала с фиксированной полосой пропускания в заданном диапазоне частот, включающем в себя полосу пропускания сигнала, который используется для передачи информации управления передачей,
где блок демодуляции преобразует принятый сигнал, принятый с помощью приемного блока, в сигнал основной полосы.
(6) Приемное устройство по любому из пп. (1-5), дополнительно включающее в себя
блок обработки, выполненный с возможностью подавления сигнала в полосе, отличной от полосы желательного сигнала,
где блок демодуляции преобразует принятый сигнал, для которого сигнал был подавлен с помощью блока обработки в сигнал основной полосы.
(7) Приемное устройство по любому из пп. (1-6), в котором полоса, чья центральная частота является первой частотой, представляет собой полосу окна настройки DVB-C2, и полоса желательного сигнала представляет собой полосу OFDM-сигнала, которая включает в себя, по меньшей мере, частично OFDM-сигнал среза данных, предназначенного для приема.
(8) Приемное устройство по п. (7), в котором в случае, когда полоса желательного сигнала расположена между полосой, расположенной за пределами системы С2, и полосой метки, блок демодуляции преобразует принятый сигнал в сигнал основной полосы, и постоянная составляющая сигнала основной полосы должна представлять собой частоту, которая расположена ближе к полосе, расположенной за пределами системы С2, по сравнению с центральной частотой в полосе желательного сигнала.
(9) Способ приема, включающий в себя:
этап преобразования принятого сигнала в сигнал основной полосы в случае, когда первая частота отличается от второй частоты,
где первая частота является центральной частотой в полосе принятого сигнала, вторая частота является центральной частотой в полосе желательного сигнала, который содержится в части полосы принятого сигнала, и постоянная составляющая сигнала основной полосы должна представлять собой частоту вблизи второй частоты.
(10) Программа, побуждающая компьютер выполнять процесс, включающий в себя:
этап преобразования принятого в сигнал основной полосы в случае, когда первая частота отличается от второй частоты,
где первая частота является центральной частотой в полосе принятого сигнала, вторая частота является центральной частотой в полосе желательного сигнала, который содержится в части полосы принятого сигнала, и постоянная составляющая сигнала основной полосы должна представлять собой частоту вблизи второй частоты.
(11) Приемная система, включающая в себя:
блок прием, выполненный с возможностью приема сигнала, переданного через канал таким образом, чтобы сигнал имел фиксированную полосу пропускания в заданном диапазоне частот;
блок демодуляции, выполненный с возможностью демодуляции принятого сигнала, принятого с помощью блока приема;
блок обработки сигналов, выполненный с возможностью выполнения обработки сигнала для данных, демодулированных с помощью блока демодуляции с целью получения данных, предназначенных для передачи; и
блок вывода, выполненный с возможностью вывода данных, предназначенных для передачи, полученных с помощью блока обработки сигналов,
где блок демодуляции включает в себя блок преобразования, выполненный с возможностью преобразования принятого сигнала, в сигнал основной полосы в случае, когда первая частота отличается от второй частоты, первая частота является центральной частотой в полосе принятого сигнала, вторая частота является центральной частотой в полосе желательного сигнала, включенного в часть полосы принятого сигнала, и постоянная составляющая сигнала основной полосы должна быть частотой, расположенной вблизи второй частоты.
Перечень ссылочных позиций
1 - приемное устройство, 11 - РЧ-тюнер, 12 - блок демодуляции, 13 - MPEG-декодер, 21 - Блок преобразования частоты, 22 - гетеродин, 31 - блок ортогональной демодуляции, 32 - гетеродин, 33 - блок вычисления БПФ, 34 - блок коррекции 35 - блок обработки ЕСС, 36 - блок установки частоты, 101 - блок фильтровой обработки.