BRPI0721774B1

BRPI0721774B1 - aparelho e método para remoção de erro de fase característico em um receptor tipo dvb-t/h

Info

Publication number: BRPI0721774B1
Application number: BRPI0721774A
Authority: BR
Inventors: Zou Jilin; Zou Li; Liu Peng
Original assignee: Interdigital Madison Patent Holdings; Thomson Licensing; Thomson Licensing Dtv
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2020-01-28
Also published as: JP2010532114A; CN101689952A; CN101689952B; US8401097B2; WO2009003306A1; BRPI0721774A2; EP2171896A1; KR20100024447A; JP4961038B2; US20100119013A1; EP2171896A4; KR101395686B1

Abstract

aparelhagem e método para remoção de erro de fase característico em um receptor tipo dvb-t/h tem-se um receptor consistindo de um receptor para radiodifusão global digital de vídeo/portátil (dvb-t/h>. o receptor dvb-t/h compreendendo de uma transformada rápida de fourier (fft) operando junto a um sinal para o fornecimento de um sinal de saída fft contendo uma quantidade de amostras; um componente desviador de espectro para a reordenação das amostras no sinal de saída fft para o fornecimento de um sinal com espectro desviado; e um corretor de fase para a estimativa de um erro de fase a partir do sinal de saída fft para a correção de uma fase do sinal de espectro desviado de acordo com o erro de fase estimado.

Description

“APARELHO E MÉTODO PARA REMOÇÃO DE ERRO DE FASE CARACTERÍSTICO EM UM RECEPTOR TIPO DVB-T/H”

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A presente invenção está voltada, em termos gerais, a sistemas de comunicações, sendo que mais particularmente, a sistemas sem fio, como por exemplo, radiodifusão global, celulares, equipamentos de Alta-Fidelidade sem Fio (Wi-Fi), satélites, etc.

A Radiodifusão Global Digital por Vídeo (DVB-T) (consulte-se, por exemplo o documento ETSI EN 300 744 V1.4.1 (2001-01), Radiodifusão Digital por Vídeo (DVB); Estrutura de sincronização, codificação e modulação de canal para televisionamento global digitalizado), compreende um dos quatro tipos de padrões de radiodifusão digital de televisionamento (DTV) presentes no mundo, sendo que o DVB-H consiste em um padrão voltado à utilizações portáteis com base no tipo DVB-T (também referido neste relatório como DVBT/H). O padrão DVB-T faz emprego da tecnologia de Multiplexação Ortogonal Por Divisão de Frequência (OFDM), ou seja, o padrão DVB-T faz uso de um formato de transmissão multi-condutora contendo muitos subcondutores com baixa taxa de indicadores que se apresentam ortogonais.

Um receptor DVB-T/H consiste em uma antena e de um sintonizador. A antena fornece os sinais de radiofrequência (RF) para o sintonizador, que é sintonizado junto a uma faixa de frequência selecionada, ou a um canal selecionado. Este sintonizador procede em converter o sinal RF recebido rebaixando-o para o canal selecionado para posterior processamento através do receptor DVB-T/H, por exemplo, no sentido de se restabelecer um programa de televisão (TV) a ser exibido a um usuário. Tipicamente, o sintonizador executa a conversão de rebaixamento tendo anexados um mixer e um Oscilador com Voltagem Controlada (VCO). O VCO constitui em um elemento de importância junto ao sintonizador. Infelizmente, o VCO representa o principal contribuidor para o ruído de fase (PHN).

Em termos gerais, o PHN não consiste em um grande problema quando se trata de sistemas analógicos de TV. Entretanto, para sistemas DTV que fazem uso do OFDM, o impacto gerado pelo PHN na operação de recepção apresenta-se muito mais significativo. Em particular, o PHN introduz um erro de fase característico (CPE), que vem a gerar uma rotação da constelação de sinais; criando ainda um termo de interferência entre os condutores (ICI) que vem a ser inserido em qualquer ruído de canal. Resultando em que tanto o CPE quanto o ICI interferem com a demodulação do sinal DVB-T recebido concluindo-se que é muito importante se remover o PHN presente em um receptor DVB-T/H.

Com respeito ao CPE, um receptor DVB-T pode estimar a ocorrência do CPE e corrigi-la pela utilização de guias (subcondutores pré-definidos (ou seja, frequências) assumindo uma certa amplitude e fase) que se encontrem presentes em cada indicador OFDM. No padrão DVB-T ocorrem dois tipos de guias: guias dispersos (SP) e guias contínuos (CP). Os

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2/11 guias contínuos apresentam localizações fixas no interior dos indicadores OFDM e são empregados para a remoção do CPE.

Uma disposição convencional para a remoção do CPE é apresentada nas Figuras 1 e 2. No padrão DVB-T ocorrem dois modos operacionais, um modo 2K - correspondendo ao uso de 2048 subcondutores - e um modo 8K - correspondendo ao uso de 8192 subcondutores. Neste exemplo, assume-se que o receptor encontra-se operando no modo 8K. A operação no modo 2K é semelhante e não será descrita neste relatório. A disposição para remoção do CPE da Figura 1 consiste em um elemento de Transformada Rápida de Fourier (FFT) 105, de um elemento de espectro desviado 110, de um elemento de remoção de CPE 115 e de um elemento de equalização e estimativa de canal (CHE) 120. O elemento FFT 105 faz o processamento de um sinal de banda básica 104 recebido. Este último é fornecido através, por exemplo, de um sintonizador (não apresentado) sintonizado a partir de um canal RF selecionado. O elemento FFT 105 faz a transformação do sinal de banda básica 104 recebido a partir do domínio temporal junto a um domínio de frequência proporcionando o sinal de saída FFT 106 para o elemento de espectro desviado 110. Deve-se observar que o sinal de saída FFT 106 representa os sinais complexos apresentando componentes em fase e de quadratura. Tipicamente, o elemento FFT 105 desempenha cálculos recomputados conhecidos da área fornecendo os dados liberados de forma reordenada (8192 amostras complexas em um modo 8k de operação). Para tanto, o elemento de espectro desviado 110 processa adicionalmente o sinal de saída FFT 106 rearranjando, ou desviando, o dado de saída FFT. Em particular, o elemento de espectro desviado 110 faz a compensação de um guia OFDM direcionando as localizações do subcondutor para atendimento ao padrão DVBT mencionado acima e desviando ainda os subcondutores a partir do intervalo [0,2π] ao intervalo [-π, +π] para fornecimento do sinal de espectro desviado 111. O elemento de remoção CPE 115 processa o sinal de espectro desviado 111 para a remoção de qualquer CPE (descrito adiante) proporcionando um sinal com CPE corrigido 116 junto ao elemento CHE 120. O elemento CHE 220 faz o processamento do sinal com CPE corrigido 116 para a (a) determinação da informação quanto ao estado de canal (CSI) para fornecimento do sinal CSI 122; e faz a (b) equalização do sinal de banda básica recebido para a compensação de qualquer distorção no canal de transmissão para o fornecimento do sinal equalizado 121. Conforme do conhecimento da técnica, o sinal CSI 122 pode ser utilizado na obtenção de métricas de bits empregadas na decodificação (não apresentadas na Figura 1). O sinal equalizado 121 é uma vez mais processado pelo receptor no sentido, por exemplo, de fazer a recuperação do conteúdo transportado pelo mesmo (áudio, vídeo, etc.) (igualmente sem estar representado na Figura 1).

Voltando atenção agora para a Figura 2, a operação referente ao elemento de remoção CPE 115 é apresentada em maiores detalhes. O elemento de remoção CPE 115

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3/11 consiste em: compensador de retardo 155, componente de extração CP 160, elemento de localizações CP 165, memória CP 170, multiplicador do conjugado complexo 175, acumulador 180, calculador de fase 185, acumulador de fase e calculador de senos e cossenos 190, e rotor 195 (também referido como um multiplicador). O compensador de retardo 155 armazena um indicador OFDM no modo 8k viabilizando uma indicação OFDM com retardo temporal para a determinação de uma estimativa do CPE. Para o modo 8K de operação, o tamanho do compensador de retardo 155 consiste em 8192 x 2 x N bits, onde N representa a extensão de bits do dado, enquanto que 2 representa os componentes em fase e de quadratura dos sinais complexos. O indicador de retardo é aplicado junto ao rotor 195 juntamente com o sinal de CPE estimado 191. O rotor 195 faz a correção do CPE através da rotação do indicador de retardo a partir do compensador de retardo 155 na direção oposta de acordo com o sinal de CPE estimado 191 proporcionando o sinal com CPE corrigido 116.

Em geral, a disposição apresentada na Figura 2 opera de tal maneira que o sinal de CPE estimado 191 seja determinado a partir do auto correlacionamento de CPs ocorrendo em diferentes pontos no tempo. Em particular, o componente de extração CP 160 extrai os CPs a partir do sinal de espectro desviado 111 em subcondutores particulares, conforme definidos pelo elemento de localizações CP 165. Este último simplesmente armazena as localizações CP, de acordo com o padrão DVB-T mencionado acima referente ao modo 8K de operação (por exemplo, consulte-se a Tabela 7, do mencionado padrão DVB-T). Os CPs extraídos são fornecidos tanto a uma memória CP 170 quanto a um multiplicador do conjugado complexo 175. A memória 170 viabiliza também um retardo de um indicador OFDM. O multiplicador do conjugado complexo 175 faz a multiplicação dos conjugados complexos dos CPs apresentando as mesmas frequências, mas ocorrendo em dois pontos diferentes no tempo (ou seja, nas vizinhanças dos indicadores OFDM). Os produtos resultantes são ponderados (via o acumulador 180) a partir de onde calcula-se um erro de fase (via um calculador de fase 185) para cada indicador OFDM. O acumulador de fase e o calculador de senos e cossenos 190 acumulam ainda os erros de fase calculados para cada indicador OFDM determinando uma estimativa do CPE para o fornecimento do sinal de CPE estimado 191, o qual é aplicado junto ao rotor 195 para a correção do CPE presente no sinal, conforme descrição anterior.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Determinou-se ser possível o aperfeiçoamento adicional quanto a operacionalidade e eficiência na remoção do CPE junto a um receptor com base OFDM. Em particular, e de acordo com os princípios da invenção, um receptor determina um erro de fase a partir do sinal de saída FFT fazendo a correção de um sinal com espectro desviado de acordo com o erro de fase determinado.

Em uma modalidade ilustrativa da invenção, um receptor consiste em um receptor

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DVB-T/H. O receptor DVB-T/H consiste de uma transformada rápida de Fourier (FFT) operando em função de um sinal fornecendo um sinal de saída FFT contendo uma quantidade de amostras; de um componente desviador de espectro para a reordenação das amostras no sinal de saída FFT para o fornecimento de um sinal com espectro desviado; e de um corretor de fase para a estimativa de um erro de fase a partir do sinal de saída FFT e para a correção de uma fase do sinal de espectro desviado de acordo com o erro de fase estimado.

Em vista do exposto acima, e conforme evidenciado pela leitura da descrição detalhada, outras modalidades e fatores são igualmente viáveis e se enquadram dentro dos princípios da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As Figuras 1 e 2 apresentam a remoção do erro de fase característico do estado anterior da técnica;

a Figura 3 apresenta uma modalidade ilustrativa de um aparelho de acordo com os princípios da invenção;

a Figura 4 apresenta uma modalidade ilustrativa de uma porção de um receptor de acordo com os princípios da invenção;

a Figura 5 apresenta uma modalidade ilustrativa do corretor de fase 215 de acordo com os princípios da invenção;

as Figuras de 6-14 apresentam uma tabela do índice de espectro desviado ilustrativa associada com o elemento FFT 205;

as Figuras 15 e 16 apresentam as tabelas de localização de guias contínuos (CP) relacionados com o corretor de fase 215, operando de acordo com os princípios da invenção;

a Figura 17 apresenta um programa matlab ilustrativo para a conversão da Terceira Tabela para a Quarta Tabela de acordo com a Primeira Tabela; e as Figuras 18 e 19 apresentam os fluxogramas ilustrativos para uso em um receptor de acordo com os princípios da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

À parte do conceito inventivo, os elementos apresentados nas figuras são bem conhecidos e não serão descritos em detalhes. Por exemplo, à parte do conceito inventivo, assume-se que haja familiaridade com a transmissão de Multitons Discretos (DMT) (também referidos como Multiplexação Ortogonal Por Divisão de Frequência (OFDM) ou Multiplexação Ortogonal Por Divisão de Frequência Codificada (COFDM)), e isto não será discutido pelo relatório presente. Ainda, assume-se familiaridade com a radiodifusão por televisionamento, receptores e codificação por vídeo e não serão descritos os detalhes neste relatório. Por exemplo, à parte do conceito inventivo, assume-se que haja familiaridade com as recomendações correntes e propostas para os padrões de TV, tal como o padrão NTSC (Comitê

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Nacional de Sistemas Televisivos), PAL (Linhas para Alternação de Fase), SECAM (Sequência de Cores com Memória), ATSC (Comitê de Sistemas Televisivos Avançados) (ATSC), Radiodifusão Digital de Vídeo (DVB) e o Sistema de Televisionamento Digital Chinês (GB) 20600-2006 (Radiodifusão Global Digital de Multimídia/Portátil (DMB-T/H)). Informação adicional pode ser encontrada para o DVB-T/H, por exemplo, no documento ETSI EN 300 744 V1.4.1 (2001-01), Radiodifusão Digital por Vídeo (DVB); Estrutura de sincronização, codificação e modulação de canal para o televisionamento global digital; e o documento ETSI EN 302 304 V1.1.1 (2004-11), Radiodifusão Digital por Vídeo (DVB); Sistema de Transmissão para Terminais Portáteis (DVB-H). Da mesma maneira, à parte do conceito inventivo, assume-se conhecimento de outros conceitos de transmissão, tais como banda lateral de oito nível de vestígios (8-VSB), Modulação por Quadrature da Amplitude (QAM), e componentes de receptor, tais como um receptor de rádio frequência integral, ou por seção, tal como um bloco de baixo ruído, sintonizadores, e conversores de rebaixamento; juntamente com elementos de transformada rápida de Fourier (FFT), componentes desviadores de espectro, estimadores de informação de estado de canal (CSI), equalizadores, demoduladores, correlacionadores, integradores e discretizadores de perdas. Além disso, à parte do conceito inventivo, assume-se familiaridade com os sinais de processamento, tais como formação da informação do estado de canal, e não far-se-á descrição dos mesmos no presente relatório. De modo análogo, à parte do conceito inventivo, os métodos de formatação e codificação (tal como o Padrão de Sistemas por Grupo de Especialistas em Imagens (MPEG)-2 (ISO/IEC 1318-1)) para geração dos fluxos de transporte de bits são bem conhecidos na área e não serão presentemente descritos. Deve-se observar que o conceito inventivo pode ser implementado fazendo-se uso de técnicas convencionais de programação (tal conforme a representada pelo matlab), que, portanto, não será descrita neste relatório. A este respeito, as modalidades aqui descritas podem ser implementadas nos domínios analógico e digital. Além do mais, os especialistas da área poderão reconhecer que parte do processamento pode envolver trajetos complexos para o sinal, caso necessário. Finalmente, os numerais dos componentes nas figuras representam elementos semelhantes da invenção.

Com referência agora a Figura 3, apresenta-se uma modalidade ilustrativa de um dispositivo 10 de acordo com os princípios inventivos. O dispositivo 10 consiste em uma representação de uma plataforma baseada em processador, por exemplo, um PC, um servidor, um conjunto de periféricos de linha, um assistente digital personalizado (PDA), um telefone celular, uma televisão digital portátil (DTV), um DTV, etc. A este respeito, o dispositivo 10 inclui um, ou mais processadores com memória associada (não apresentada), compreendendo ainda o receptor 15. Este último recebe um sinal de radiodifusão 1 via uma antena (não apresentada). Para as finalidades deste exemplo, assume-se que o sinal de radiodifu

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6/11 são 1 seja representativo de um serviço DVB-T/H, ou seja, de um fluxo de transporte DTV, que inclua vídeo, áudio e/ou sistema de informação, para, pelo menos, um canal de TV, em que o sinal de radiodifusão 1 conduza esta informação fazendo uso, pelo menos, de uma modulação de multi-condutor, tal como a multiplexação ortogonal por divisão de frequência (OFDM). Entretanto, o conceito inventivo não se faz limitado dessa forma e tem capacidade de ser aplicado junto a qualquer receptor que processe os sinais com base no OFDM. De acordo com os princípios da invenção, o receptor 15 executa a correção de erro de fase em um sinal em função da informação do estado de canal (CSI) recuperando a partir daí o sinal de saída 16 para aplicação junto a um dispositivo de saída 20, que pode, ou não, ser parte do dispositivo 10, da maneira conforme representada no formato em linha pontilhada. No contexto deste exemplo, o dispositivo de saída 20 consiste em um visualizador que permite com que o usuário observe um programa de TV selecionado.

Voltando agora atenção para a Figura 4, apresenta-se uma porção ilustrativa do receptor 15. Apresenta-se somente aquela porção de receptor 15 relevante ao conceito da invenção. À parte do conceito inventivo, os elementos apresentados na Figura 4 são conhecidos e não são descritos no relatório. Neste exemplo, assume-se que o receptor 15 encontra-se operando no modo 2K. Deve-se observar que a operação no modo 8K é semelhante e, portanto, não será descrita neste relatório. O receptor 15 consiste no conversor de rebaixamento 200, do elemento da transformada rápida de Fourier (FFT) 205, do elemento de espectro desviado 210, do corretor de fase 215 e do equalizador e estimação de canal (CHE) 220. Além disso, o receptor 15 consiste em um sistema com base no processador e inclui um, ou mais, processadores e memória associada, conforme representado pelo processador 290 e memória 295 mostrada na forma de caixas pontilhadas na Figura 4. Neste contexto, os programas computacionais, ou softwares, encontram-se armazenados na memória 295 para serem executados pelo processador 290. Este último é representativo de um, ou mais, processadores de controle de programa armazenado e estes não tem de estar dedicados a uma função de receptores, por exemplo, o processador 290 pode igualmente controlar outras funções de receptor 15. Por exemplo, caso o receptor 15 consista em uma parte de um dispositivo maior, o processador 290 pode efetuar o controle de outras funções deste dispositivo. A memória 295 é representativa de qualquer dispositivo de armazenagem, por exemplo, memória de acesso aleatório (RAM), memória fixa (ROM), etc.; pode se apresentar interna e/ou externamente ao receptor 15; e ser volátil e/ou não-volátil conforme seja necessário.

O elemento FFT 205 processa um sinal de banda básica recebido 204. Este último é fornecido através do conversor de rebaixamento 200, que compreende de uma parte de um sintonizador (não apresentado) do receptor 15 sintonizado junto a um canal de RF selecionado associado com o sinal de radiodifusão 1 da Figura 3. O elemento FFT 205 trans

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7/11 forma o sinal de banda básica 204 recebido do domínio temporal para o domínio da frequência e viabiliza o sinal de saída FFT 206 junto ao elemento de espectro desviado 210. Deve-se observar que o sinal de saída FFT 206 representa os sinais complexos apresentando componentes de quadratura e em fase. Tipicamente, o elemento FFT 205 desempenha cálculos recomputados, conforme do conhecimento na área e fornece dados de saída reordenados (2048 amostras complexas em um modo 8k de operação). Para tanto, o elemento de espectro desviado 210 processa ainda o sinal de saída FFT 206 para rearranjar, ou desviar, o dado de saída FFT. Em particular, o elemento de espectro desviado 210 compensa um indicador OFDM e direciona as localizações do subcondutor para atendimento ao padrão DVB-T mencionado anteriormente, desviando ainda os subcondutores a partir do intervalo [0,2π] ao intervalo [-π, +π] para fornecimento do sinal de espectro desviado 211. De acordo com os princípios da invenção (descritos mais adiante), o corretor de fase 215 processa o sinal de espectro desviado 211 para remover quaisquer deslocamentos de fase, por exemplo, os deslocamentos associados com o CPE, proporcionando um sinal de fase corrigido 216 junto ao elemento CHE 220. O elemento CHE 220 processa o sinal de fase corrigido 216 para a (a) determinação da informação de estado de canal (CSI) viabilizando o sinal CSI 222; e para a (b) equalização do sinal de banda básica recebido para a compensação em função de qualquer distorção no canal de transmissão viabilizando o sinal equalizado 221. Conforme do conhecimento da técnica, o sinal CSI 222 pode ser utilizado para a obtenção de métricas de bits utilizadas na decodificação (não apresentadas na Figura 4). Entretanto, e de acordo com os princípios da invenção, o CSI é igualmente empregado para a correção do erro de fase. Finalmente, o sinal equalizado 221 é adicionalmente processado (não apresentado) pelo receptor 15, por exemplo, no sentido de restabelecer o conteúdo ali conduzido (áudio, vídeo, etc.) (por exemplo, consulte-se o sinal de saída 16 da Figura 3).

Atenção deve ser dirigida agora para a Figura 5, que apresenta uma modalidade ilustrativa do corretor de fase 215 de acordo com os princípios da invenção. O corretor de fase 215 consiste no elemento de correção CP 305, no elemento de localização CP prédesviado 310, na memória 315, no multiplicador do conjugado complexo 320, acumulador 325, calculador de fase e calculador de seno e cosseno 330 e rotor 335 (ou multiplicador). À parte do conceito inventivo, os elementos apresentados na Figura 5 já são conhecidos e não serão descritos neste relatório. No conjunto, deve-se observar que o conceito inventivo faz uso vantajoso do fato de que o elemento de espectro desviado 210 já faz a compensação de um indicador OFDM. Em particular, e conforme pode ser observado a partir da Figura 5, o corretor de fase 215 faz uso de um sinal de saída FFT 206 para a estimativa do erro de fase corrigindo o sinal com espectro desviado 211 para o erro de fase. Assim, uma vantagem da invenção consiste em que ela pode ser implementada em tal maneira que um receptor venha a necessitar de menos memória - e saia mais barato.

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Com respeito a correção referente ao erro de fase, e conforme já mencionado anteriormente, o corretor de fase 215 corrige a fase do sinal com espectro desviado 211. Em particular, o sinal com espectro desviado 211 é aplicado junto ao rotor 335 e simultaneamente a um sinal com erro de fase estimado 331. O rotor 335 faz a correção do erro de fase, por exemplo, o CPE, através da rotação do sinal com espectro desviado 211 na direção oposta de acordo com o sinal com erro de fase estimado 331 proporcionando o sinal com fase corrigida 216. Idealmente, o sinal com erro de fase estimado 331 corrige substancialmente todo o erro de fase presente, ou seja, pelo menos, parte, se não a totalidade do erro de fase é removida do sinal através do rotor 335. Conforme empregado neste relatório, quaisquer referências quanto a remoção do erro de fase significam, pelo menos, a redução, senão a eliminação, deste erro de fase.

Com respeito a estimativa do erro de fase, conforme já mencionado anteriormente, o corretor de fase 215 faz uso do sinal de saída FFT 206 para a estimação do erro de fase. Contudo, conforme observado inicialmente, o elemento FFT 205 referente a Figura 4 executa cálculos recomputados, conforme do conhecimento da área e fornece uma reordenação dos dados liberados (2048 amostras complexas em um modo 2k de operação). Resultando em que, qualquer utilização referente as localizações CP, definida conforme o padrão DVBT em função do sinal de saída FFT 206, não necessita de ser adicionalmente ajustada para levar em conta esta reordenação do FFT. Assim, o elemento de localização do CP prédesviado 310 armazena os valores CP pré-desviados, os quais são apresentados na Quarta Tabela da Figura 16. Estes valores CP são “pré-desviados” no sentido de que isto representa a localização dos CPs, conforme o padrão DVB-T, porém com respeito a ordenação fornecida através do elemento FFT 205. Em particular, para um FFT, representado de acordo com o elemento FFT 205 no modo 2k de operação, apresenta-se uma tabela de índices de espectro desviado associado. Esta tabela de índices de espectro desviado ilustrativa para um modo 2k de operação é apresentada na Primeira Tabela nas Figuras de 6-14. Por exemplo, para um índice de amostra, k, aonde 1 □ k □ 2048, a Figura 6 ilustra os primeiros 240 valores da frequência com espectro desviado para os primeiros 240 k valores referentes ao elemento FFT 205. Em particular, quando k=1, o valor do índice com espectro desviado associado apresenta um valor de frequência de 1024; enquanto que para k=16, o valor do índice com espectro desviado associado apresenta um valor de frequência de 832, e para k=240, o valor do índice com espectro desviado associado apresenta um valor de frequência de 884, e assim por diante, até o valor de 1023 para a frequência com espectro desviado quando k=2048, conforme mostrado na Figura 14. Assim, em vista da Primeira Tabela, é possível se desviar as localizações CP, de acordo com o padrão DVB-T para as suas localizações no sinal de saída FFT 206. Isto é ilustrado na Segunda, Terceira e Quarta Tabelas presentes nas Figuras 15 e 16.

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A Segunda Tabela da Figura 15 apresenta simplesmente as localizações do subcondutor dos 45 CPs, conforme presentemente definidos no padrão DVB-T no modo 2k de operação. Por exemplo, consulte-se a Tabela 7, referente ao padrão DVB-T. De acordo com o apresentado pela Segunda Tabela, o primeiro CP ocorre na forma de um valor nulo para o subcondutor, e assim por diante. Contudo, no padrão DVB-T, embora estejam presentes 2048 subcondutores, somente se encontram ativos 1705 subcondutores. Existem 172 subcondutores inativos antecedendo aos subcondutores ativos e 171 subcondutores inativos dando sequência aos subcondutores ativos. Isto é ilustrado através do indicador OFDM 81 à Figura 15 (sem estar em escala). Em função disto, uma vez que o corretor de fase 215 faça a estimação do erro de fase advindo do sinal de saída FFT 206 - e não do sinal com espectro desviado - todos os 2048 subcondutores devem ser levados em consideração. Portanto, a Segunda Tabela deve ser transladada para uma Terceira Tabela aonde cada um dos valores da Segunda Tabela encontram-se desviados para a etapa 172. Conforme ilustrado pela linha pontilhada 91, o subcondutor ativo CP localizado em 0 corresponde presentemente ao subcondutor 172, quando se leva em consideração os subcondutores inativos. A partir dos valores expostos na Terceira Tabela, e fornecidos os valores dos índices com espectro desviado mostrados na Primeira Tabela, referente as Figuras de 6-14, é possível, então, fazerse o cálculo das localizações pré-desviadas de todos os CPs, ou seja, suas localizações no sinal de saída FFT 206. Os resultados destes cálculos são apresentados na Quarta Tabela à Figura 16 para o modo 2k de operação para os quarenta e cinco CPs. Por exemplo, o CP localizado no subcondutor 976 encontra-se associado com o número de amostra 63 (iniciando a partir do valor 0), conforme ilustrado através da linha pontilhada 92. Isto pode ser verificado pela Primeira Tabela, que se inicia a partir de k=1, aonde pode-se observar a partir da Figura 6, que k=64 está associado com o subcondutor 976. Da mesma forma, e de acordo com a ilustração através da linha pontilhada 93, o CP localizado no subcondutor 1141 representa a amostra de número 744 (uma vez mais, iniciando-se a partir do valor 0) (por exemplo, consulte-se a Primeira Tabela, Figura 9, k=745). Voltando rapidamente atenção para a Figura 17, apresenta-se um programa matlab ilustrativo que faz a conversão da Segunda Tabela na Terceira Tabela e daí formando a Quarta Tabela a partir da Terceira Tabela, de acordo com a Primeira Tabela. Resultando em que, o elemento de localização CP pré-desviado 310 armazena as localizações CP, conforme definido na Quarta Tabela da Figura 16.

Para cada CP, são fornecidos os correspondentes valores de amostras do CP prédesviado associado junto ao elemento de correção 305 advindo da memória 310. (Deve-se lembrar que para cada CP existe uma dada amplitude e fase). O elemento de correção de CP 305 modifica, ou faz a correção, de cada valor CP, por exemplo, de um valor de fase, de acordo com a informação CSI fornecida a partir do CHE 220 via o sinal CSI 222. À parte do

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10/11 conceito inventivo, a informação CSI é conhecida na área e não será descrita neste relatório. Em termos gerais, a informação CSI leva em conta a capacidade de confiabilidade de cada um dos subcondutores em função de serem afetados pelo canal de transmissão. De acordo com os princípios da invenção, através da correção dos valores CP pré-desviados levando em conta a informação da resposta de canal, estes efeitos derivados do canal podem ser eliminados durante o processamento de remoção de erro de fase, e, resultando em ser possível se obter um bom desempenho de estimativas. O elemento de correção C|P 305 fornece a sequência CSI-CP 306 advindo da memória 315 para armazenagem. O multiplicador do conjugado complexo 320 multiplica os conjugados complexos da sequência CSI-CP armazenada (a partir da memória 315) com o sinal de saída FFT 206. Os produtos resultantes são ponderados (através do acumulador 325) para cada indicador OFDM. O calculador de fase e o calculador de senos e cossenos 330 fazem cálculos adicionais de uma estimativa do erro de fase e geram valores em fase e de quadraturas fornecendo o sinal estimado 331 com erro de fase, o qual é aplicado junto ao rotor 335 para a correção do erro de fase no sinal. Deve-se observar que o elemento de correção de erro de fase ilustrado na Figura 5 correlaciona em cruzamento a sequência CSI-CP com o sinal de saída FFT 206 (em função da técnica de auto correlação entre as amostras com tempo desviado do mesmo sinal, de acordo com a ilustração da técnica convencional da Figura 2).

Voltando atenção agora para as Figuras 18 e 19, apresenta-se os fluxogramas ilustrativos para uso em um receptor para desempenho de correção de erro de fase, de acordo com os princípios da invenção. Na etapa 405, um receptor faz a conversão de rebaixamento de um sinal de radiodifusão recebido (por exemplo, receptor 15 da Figura 3). Na etapa 410, o receptor faz a estimação do erro de fase no sinal convertido rebaixado, de acordo com os princípios da invenção. E, na etapa 415, o receptor corrige o sinal convertido rebaixado para o erro de fase estimado.

A etapa 410 da figura 18 é apresentada em maiores detalhes no fluxograma da Figura 19. Na etapa 505, o receptor restabelece as localizações de CP pré-desviado (por exemplo, a partir de uma memória, conforme representada pelo elemento 310 da Figura 5). Na etapa 510, o receptor corrige os CPs pré-desviados como o CSI para viabilizar uma sequência CSI-CP, ou seja, uma sequência de valores CP pré-desviados corrigidos. Na etapa 515, a sequência CSI-CP é correlacionada em cruzamento com o sinal de saída FFT (representativo do sinal convertido rebaixado), tais resultados são utilizados para a determinação de uma estimativa do erro de fase na etapa 520.

Conforme descrito anteriormente, e de acordo com os princípios da invenção, um receptor desempenha a correção de erro de fase em um sinal, por exemplo, em função do CPE, e em função da informação do estado de canal (CSI). A este respeito, pelo menos, podem ser observadas duas vantagens em comparação com o elemento de remoção CPE

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11/11 convencional 115 da Figura 2. Primeiramente, em comparação com a Figura 2, não é preciso um compensador de retardo separado 155 para cada indicador OFDM. Isso reduz de forma significativa os requisitos quanto a memória em vista do conceito inventivo, especialmente para o modo 8k de operação. Em segundo lugar, em comparação com a Figura 2, não é necessária a função do acumulador de fase do elemento 190. Assim, o conceito inventivo simplifica ainda mais o processamento de erro de fase. Contudo, o conceito inventivo não é limitado dessa forma e os especialistas da área podem planejar elementos de remoção de erro de fase de acordo com os princípios da invenção sem tirarem vantagem destes benefícios, por exemplo, através da inclusão de um compensador de indicador OFDM. Além disso, deve-se observar que o conceito inventivo não se faz limitado a corrigir somente um tipo de erro de fase, como o caracterizado pelo CPE. Adicionalmente, deve-se observar que muito embora o conceito inventivo tenha sido ilustrado no contexto de um sinal de radiodifusão no padrão DTV-T, o conceito inventivo não se faz assim limitado tendo capacidade de aplicação junto a outros tipos de receptores que desempenham a recepção OFDM, tal como um software definido para receptor de rádio, um receptor DMB-T/H, etc.

Em vista do exposto anteriormente, pretendeu-se meramente uma apresentação dos princípios da invenção e será apreciado que especialistas estejam habilitados a conceberem numerosas disposições alternativas que, muito embora não tenham sido explicitamente descritas no presente relatório, personificam os princípios da invenção e se inserem dentro do seu espírito e escopo. Por exemplo, embora ilustrada no contexto de elementos funcionais em separado, estes elementos funcionais podem ser personificados em um, ou mais, circuitos integrados (ICs). De maneira similar, embora apresentados como elementos separados, qualquer ou todos esses elementos podem ser implementados em um processador com programa armazenado controlado, por exemplo, um processador de sinal digital, que faz a execução do software associado, por exemplo, correspondendo a uma, ou mais, das etapas aqui apresentadas, por exemplo, através das Figuras 18-19, etc. Ainda mais, os princípios da invenção são aplicáveis junto a outros tipos de sistemas de comunicação, por exemplo, satélites, sistemas de Alta-Fidelidade sem Fio (Wi-Fi), celulares, etc. De fato, o conceito inventivo é igualmente aplicável junto a receptores móveis ou estacionários. Portanto, deve-se compreender que numerosas modificações podem ser feitas junto as modalidades ilustrativas e que outras disposições podem ser concebidas sem ocorrer desvios quanto ao espírito e escopo da presente invenção definida de acordo com as reivindicações apensas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para uso em um receptor compreendendo:

realizar uma transformada rápida de Fourier (FFT) em um sinal para o fornecimento de um sinal de saída FFT (205);

desviar o espectro do sinal de saída FFT para o fornecimento de um sinal com espectro desviado (210);

o método sendo CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende: determinar um erro de fase a partir do sinal de saída FFT (410), incluindo: fornecer uma sequência de guia contínuo pré-desviado (CP) (510); correlacionar cruzadamente o sinal de saída FFT com a sequência CP prédesviada para o fornecimento dos resultados da correlação cruzada (515); e determinar o erro de fase a partir dos resultados da correlação cruzada (520); e corrigir uma fase do sinal de espectro desviado de acordo com o erro de fase determinado para o fornecimento de um sinal com fase corrigida (415).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda converter por rebaixamento um sinal recebido para o fornecimento do sinal.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o erro de fase ser representativo de um erro de fase comum.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de determinação compreender ainda:

modificar a sequência CP pré-desviada como uma função da informação de estado de canal (CSI).
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda processar o sinal com fase corrigida para o fornecimento da informação CSI.
6. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda equalizar o sinal com fase corrigida para o fornecimento de um sinal equalizado de maneira tal que seja gerada a informação CSI.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de correção incluir: rotacionar o sinal de espectro desviado de acordo com o erro de fase determinado.
8. Aparelho, compreendendo:

uma transformada rápida de Fourier (FFT) (205) operativa em um sinal para fornecimento de um sinal de saída FFT contendo uma quantidade de amostras;

um componente desviador de espectro (210) para a reordenação das amostras no sinal de saída FFT para o fornecimento de um sinal de espectro desviado; e o aparelho sendo CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda:

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2/3 um corretor de fase (215) para estimar um erro de fase do sinal de saída FFT e corrigir a fase do sinal de espectro desviado de acordo com a estimativa de erro de fase, o corretor de fase incluindo:

uma memória (315) para armazenagem de localizações de guias contínuos pré-desviados (CPs) no sinal de saída FFT; e um correlacionador cruzado (320) para uso na estimativa do erro de fase, em que o correlacionador cruzado faz o correlacionamento cruzado dos CPs prédesviados com o sinal de saída FFT.
9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o erro de fase ser representativo de um erro de fase comum.
10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a memória armazena CPs pré-desviados modificados, em que os CPs pré-desviados modificados são derivados dos CPs pré-desviados e informação de estado de canal (CSI).
11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda:

um rotor para a correção da fase do sinal com espectro desviado de acordo com o erro de fase estimado.
12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda:

um equalizador para a equalização do sinal com espectro desviado de fase corrigida e para o fornecimento do CSI.
13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um conversor de rebaixamento para fazer a conversão de rebaixamento de um sinal recebido para fornecer o sinal.
14. Aparelho, compreendendo:

um componente conversor por rebaixamento (200) para o fornecimento de um sinal convertido por rebaixamento;

o aparelho sendo ainda CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

um processador (290) operando em um primeiro sinal que é representativo de uma transformada rápida de Fourier do sinal convertido por rebaixamento para a estimação de um erro de fase a partir do primeiro sinal e para a correção de uma fase de um segundo sinal de acordo com o erro de fase estimado, em que o segundo sinal é representativo de uma versão de espectro desviado do primeiro sinal; e uma memória (295) para armazenagem de localizações de guias contínuos prédesviados (CPs) no primeiro sinal;

em que o processador correlaciona cruzadamente os CPs pré-desviados com o primeiro sinal para a estimação do erro de fase.

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15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o processador (a) forma CPs modificados correspondendo as localizações armazenadas de acordo com a informação de estado de canal (CSI) e (b) correlaciona cruzadamente os CPs modificados com o primeiro sinal para a estimação do erro de fase.

5
16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o processador processa o segundo sinal para a determinação da informação CSI.
17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o processador equaliza o segundo sinal em tal maneira que seja gerada a informação CSI.

10
18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o processador corrige a fase do segundo sinal através da rotação do segundo sinal de acordo com o erro de fase estimado.
19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o erro de fase estimado ser representativo de um erro de fase comum.