CN101123464A - 一种单频网发射***发射机、调制器及信号同步发射方法 - Google Patents

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CN101123464A CNA2007101187890A CN200710118789A CN101123464A CN 101123464 A CN101123464 A CN 101123464A CN A2007101187890 A CNA2007101187890 A CN A2007101187890A CN 200710118789 A CN200710118789 A CN 200710118789A CN 101123464 A CN101123464 A CN 101123464A
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Abstract

本发明公开了一种单频网发射***的信号同步发射方法、一种单频网***发射机及单频网发射台调制器；方法包括：从接收的数据里提取出有效数据；对提取的有效数据进行信道编码、映射和调制，将调制后的数据存放进存储器；当收到脉冲指示信号后，取出存储器中的数据，并进行数/模变换处理、和基带到射频变换处理，然后经天线发射向空中。所述发射机包括同步***、调制器及存储器；所述调制器包括信道编码模块、映射模块、调制模块、数/模变换器、基带到射频变换处理模块及存储器；所述存储器用于存放调制后的数据；调制器收到脉冲指示信号后，取出存储器中的数据，发给所述数/模变换器。采用了本发明的方案后能够实现不同发射机同时发射信号。

Description

一种单频网发射***发射机、调制器及信号同步发射方法
技术领域
本发明涉及单频网***，尤其涉及一种单频网发射***发射机、调制器及信号同步发射方法。
背景技术
为了提高频谱使用效率，目前通信领域采用了多种技术，而其中SFN(Single Frequency Network，单频网)技术是一项颇有成效的关键技术。单频网***由多台数字发射机组成，采用网状分布的发射台来实现大范围覆盖。现有技术中，典型的单频网***主要由中心台、发射台及分布式网络组成，其中：中心台用于分配及集中信号，包括复用模块和SFN适配器等；发射台是单频网的重要成员，包括用于同步的GPS(全球卫星定位***)时钟、调制器等，通常一个中心台对应于多个发射台，根据网的大小，发射台可以有几个到几十个(甚至更多)；分布式网络--又称为节目分配***，可以通过微波、光纤、通信线路以及卫星等链路形式实现，其作用是将中心台信号分配给各发射台。
在单频网***中，位于不同位置的多个发射机需要将同一节目源同时、同频、码元对齐地发送出去。同时、同频、同源是最基本的三项要求，而其中同时又最为重要。若不同发射机无法同时发射信号，就相当于人为地制造了多径信道效应，这样会大大影响接收机的接收效果。而要实现不同发射机在同一时间点发射数据，通常需要公共同步指示***如GPS(全球卫星定位***)提供的时钟信号如10MHz信号，以及脉冲指示信号如PP1S信号(也可以是PPxS信号，其中x为大于或者等于1的整数)的辅助。所有发射机利用所述如GPS提供的时钟信号和脉冲指示信号，以同一时钟频率工作，并且在接收到脉冲指示信号后，同时将数据发射出去，就实现了同时发射。
但是，在目前的单频网同时发射方案中，如DVB方案，见图1，当发射机接收到脉冲指示信号后，从SYNC system(同步***)模块中取出数据，发向DVB-T modulator(调制器)，数据流再经DVB-T modulator处理后，以射频信号的形式发向空中。也就是说，在DVB同时发射方案中，同时发射点位于基带处理链中的某一点。
在同一个单频网络中，要求所有发射机要严格同时发射信号。如果同时发射点位于基带处理链中的某一点，要保证所有发射机将数据同时发射向空中，就必须保证所有发射机在同时发射点后到发射前的所有步骤的处理时延完全一致。而对于基带处理模块，不同发射机厂家的具体实现方法可能不完全一致，因此处理时延也可能不安全一致；要想实现时延完全相同，只能采用同一家或部分厂家的发射机，而这将不利于网络的运营，不利于市场的繁荣，局限了单频网***的发展。
发明内容
本发明要解决的技术方案是提供一种单频网发射***发射机、调制器及信号同步发射方法，能保证具有不同基带处理模块的发射机能同时将数据发射向空中。
本发明采用的技术方案是：
一种单频网发射***的信号同步发射方法，包括：
A、从接收的数据里提取出有效数据；
B、对提取的有效数据进行信道编码、映射和调制，将调制后的数据存放进存储器；
C、当收到脉冲指示信号后，取出存储器中的数据，并进行数/模变换处理、和基带到射频变换处理，然后经天线发射向空中。
进一步的，所述步骤A后还包括步骤：
A1、将提取的有效数据存放进存储器；当接收到脉冲指示信号后，从存储器中取出所提取的有效数据，然后执行步骤B。
进一步的，所述步骤A前还包括：从分布式网络中接收数据。
进一步的，所述步骤A1中的存储器与步骤B中的存储器为两个各自独立的存储器。
进一步的，所述步骤A1中的脉冲指示信号与步骤B中的脉冲指示信号为同一脉冲指示信号，或不同脉冲指示信号。
进一步的，所述步骤A1中的脉冲指示信号与步骤B中的脉冲指示信号为不同脉冲指示信号时，两者的周期相同或不同。
本发明还提供了一种单频网发射台调制器，包括：
信道编码模块，用于接收所提取的有效数据并进行信道编码；
映射模块，用于接收信道编码后的数据并进行映射；
调制模块，用于对映射后的数据进行调制；
DAC(数/模变换器)，用于将调制后的数据变换为模拟信号；及
基带到射频变换处理模块，用于将模拟信号变换为射频信号，经天线发射向空中；
其特征在于，还包括：
存储器，所述存储器与所述调制模块相连，用于存放调制后的数据；
调制器收到脉冲指示信号后，取出存储器中的数据，发给所述DAC。
进一步的，所述调制器收到的脉冲指示信号来自于同步***。
本发明还提供了一种单频网***发射机，包括同步***和调制器；
所述同步***包括：
有效数据提取模块，用于从分布式网络中接收数据并提取有效数据；及
脉冲信号发生模块，用于提供脉冲指示信号；所提供脉冲指示信号至少包括第一脉冲指示信号；
所述调制器包括：
信道编码模块，用于接收所提取的有效数据并进行信道编码；
映射模块，用于接收信道编码后的数据并进行映射；
调制模块，用于对映射后的数据进行调制；
DAC，用于将调制后的数据变换为模拟信号；及
基带到射频变换处理模块，用于将模拟信号变换为射频信号，经天线发射向空中；
其特征在于：还包括存储器；
所述存储器至少包括第一存储器，与所述调制模块相连，用于存放调制后的数据；
所述调制器收到所述第一脉冲指示信号后，取出第一存储器中的数据，发给所述DAC。
进一步的，所述存储器还包括第二存储器；
所述第二存储器与所述有效数据提取模块相连，用于存放所提取的有效数据；
所述脉冲信号发生模块所提供的脉冲指示信号还包括第二脉冲指示信号；第一、第二脉冲指示信号的周期相同或不同；
所述发射机接收到第一或第二脉冲指示信号后，从第二存储器中取出数据并发送给所述信道编码模块。
进一步的，所述第一存储器属于所述调制器。
进一步的，所述第二存储器属于所述同步***。
本发明提出的方案在DAC处理前将数据缓存在存储器中，将该存储器与DAC间的处理点作为一个射频同时发射点，由于DAC、基带到射频的变换等模块处理时延几乎一样，只要各发射机根据脉冲指示信号同时取出数据给DAC，就等同于在天线处将数据以射频信号的形式同时发射向空中，从而实现了不同发射机同时发射信号。本发明的优化方案是在调制处理前的某一步处理前先缓存一次数据，各发射机根据脉冲指示信号同时取出数据，然后进行下一步处理，即在调制处理前的某一步设立一个基带同时发射点，其目的是对数据先进行一次同步，从而缓解射频同时发射点的缓存压力。
附图说明
图1为DVB***的网络架构示意图；
图2为本发明单频网发射***的信号同步发射方法的具体实施流程图；
图3为本发明单频网发射台调制器的具体实施框图；
图4为本发明单频网***发射机的具体实施框图；
图5为本发明的应用实例中的发射机框图；
图6为本发明的应用实例中的调制器框图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。
本发明提供了一种单频网发射***的信号同步发射方法，用于包括同步***和调制器在内的单频网发射***，如图2所示，包括：
A、从分布式网络中接收数据并提取出有效数据；本步骤可以但不限于由同步***完成。
B、调制器对同步***提取的有效数据进行信道编码、映射和调制，将调制后的数据存放进存储器。
C、当调制器收到同步***提供的脉冲指示信号后，取出存储器中的数据，并进行数字到模拟变换处理、和基带到射频变换处理，然后经天线发射向空中。
本发明实施例所述步骤B中的存储器可以但不限于置于调制器中，作为调制器的组成部分。
本发明实施例所述步骤B中存储器所需要的数据容量大小与步骤B中的脉冲指示信号周期与成正比，所述周期越长则需要的容量越大，因为要存放两次取数据操作之间的时间段内所有调制完的数据；如果步骤B中存储器容量较大则会增加成本，而如果步骤B中的脉冲指示信号周期较小又会需要频繁存取数据，因此在实际应用中，可以折中选择所述容量及信号周期。
本发明实施例所述步骤A后，可以但不限于还包括步骤A1：将同步***提取的有效数据存放进存储器；当发射机接收到同步***的脉冲指示信号后，取出数据并发送给调制器。
本发明实施例所述步骤A1中的存储器与步骤B中的可以是一个存储器。也可以不是一个存储器，此时步骤A1中的存储器可以但不限于置于同步***中，作为同步***的组成部分；当然也可以置于调制器中或其它位置。
本发明实施例所述步骤A1和步骤B中可以使用同一个脉冲指示信号，也可以使用不同的脉冲指示信号；当使用不同脉冲指示信号时，两个脉冲指示信号的周期可以一样，也可以不一样。
实际应用时，还可以增加其它步骤，比如将进行信道编码后或映射后的数据也存放进存储器，然后在收到脉冲指示信号后，取出进行下一步处理。这里的存储器和脉冲指示信号可以和步骤A1或步骤B中使用同一个，也可以使用不同的；如果使用不同的存储器，则存储器可以但不限于放置在调制器中，当然也可以放置其他位置。
对于传统的基带同时发射方案，由于信道编码模块、映射和调制模块等具体的实现方案可能不同，造成具体的处理时延也可能不同，因而无法保证不同的发射机同时发射数据。而对于本发明提出的射频发射方案，由于DAC、基带到射频的变换等模块处理时延几乎一样，就等同于在天线处同时将数据以射频信号的形式同时发射向空中。本发明中的射频同时发射的意思与射频天线同时发射一致。
本发明还提供了一种单频网发射台调制器，如图3所示，包括：信道编码模块、映射模块、调制模块、DAC、基带到射频变换处理模块、及存储器。
本发明实施例所述的信道编码模块用于接收同步***提取的有效数据并进行信道编码；
本发明实施例所述的映射模块用于接收信道编码后的数据并进行映射；
本发明实施例所述的存储器至少包括第一存储器。本发明实施例所述的调制器接收脉冲指示信号，所述脉冲指示信号可以但不限于由同步***提供，所接收的脉冲指示信号至少包括第一脉冲指示信号。
本发明实施例所述的调制模块用于对映射后的数据进行调制并将调制后的数据存放进第一存储器中；
本发明实施例所述的调制器收到所述第一脉冲指示信号后，取出所述第一存储器中的数据，发给所述DAC；本发明实施例所述的第一存储器与DAC之间的处理点可以称为射频同时发射点；
本发明实施例所述的DAC用于进行数据的数/模变换；
本发明实施例所述的基带到射频变换处理模块用于接收数/模变换后的数据并将其变换为射频信号，经天线发射向空中。
本发明实施例所述第一存储器所需要的数据容量与第一脉冲指示信号周期成正比，所述周期越长则所需要的容量越大；因此在实际应用中，可以折中选择所述容量及信号周期。
本发明实施例所述的存储器还可以包括第二存储器，本发明实施例所述的第二存储器，用于存放同步***所提取的有效数据。
本发明实施例所述的调制器所接收的脉冲指示信号还可以包括第二脉冲指示信号；第一、第二脉冲指示信号的周期相同或不同；当调制器接收到第一或第二脉冲指示信号后从第二存储器中取出数据发给信道编码模块。本发明实施例所述的第二存储器与信道编码模块之间的处理点可以称为基带同时发射点。
实际应用中，如果需要，信道编码模块和/或映射模块也可以将本模块处理后的数据放入存储器，调制器当收到脉冲指示信号后取出数据发给下一步要处理的模块。
本发明还提供了一种单频网***发射机，如图4所示，包括同步***、调制器和存储器；本发明实施例所述的存储器至少包括第一存储器。
本发明实施例所述的同步***包括：有效数据提取模块，用于从分布式网络中接收数据并提取有效数据；及脉冲信号发生模块，用于提供脉冲指示信号；所提供的脉冲指示信号至少包括第一脉冲指示信号。
本发明实施例所述的调制器包括：信道编码模块、映射模块、调制模块、DAC、基带到射频变换处理模块。
本发明实施例所述的信道编码模块用于接收同步***提取的有效数据并进行信道编码；
本发明实施例所述的映射模块用于接收信道编码后的数据并进行映射；
本发明实施例所述的调制模块用于对映射后的数据进行调制并将调制后的数据存放进第一存储器中；
本发明实施例所述的调制器收到所述脉冲信号发生模块提供的第一脉冲指示信号后，取出所述第一存储器中的数据，发给所述DAC；本发明实施例所述的第一存储器与DAC之间的处理点可以称为射频同时发射点；
本发明实施例所述的DAC用于进行数据的数/模变换；
本发明实施例所述的基带到射频变换处理模块用于接收数/模变换后的数据并将其变换为射频信号，经天线发射向空中。
本发明实施例所述第一存储器可以但不限于作为调制器的组成部分。
本发明实施例所述存储器所需要的数据容量与脉冲指示信号周期成正比，所述周期越长则所需要的容量越大；因此在实际应用中，可以折中选择所述容量及信号周期。
本发明实施例所述的存储器还可以包括第二存储器，本发明实施例所述的第二存储器，用于存放同步***所提取的有效数据。
本发明实施例所述的脉冲信号发生模块所提供的脉冲指示信号还包括第二脉冲指示信号；第一、第二脉冲指示信号的周期相同或不同；当调制器接收到第一或第二脉冲指示信号后从第二存储器中取出数据发给信道编码模块。本发明实施例所述的第二存储器与信道编码模块之间的处理点可以称为基带同时发射点。
本发明实施例所述第一存储器可以但不限于置于所述调制器中，作为调制器的组成部分；第二存储器可以但不限于置于所述同步***中，作为同步***的组成部分。
实际应用中，如果需要，信道编码模块和/或映射模块也可以将本模块处理后的数据放入存储器，调制器当收到脉冲指示信号后取出数据发给下一步要处理的模块。
下面用本发明的一应用实例进一步加以说明。
一种单频网***的发射机，如图5所示，包括作为同步***的GPS、调制器和存储器。在本应用实例中，所述存储器包括第一存储器和第二存储器，分别属于调制器和GPS。
本应用实例所述的GPS包括有效数据提取模块、脉冲信号发生模块和第二存储器。
本应用实例所述的有效数据提取模块用于从分布式网络中接收数据并提取有效数据，然后将有效数据存放进第二存储器；
本应用实例所述的脉冲信号发生模块用于提供脉冲指示信号；所提供的脉冲提示信号包括第一脉冲指示信号和第二脉冲指示信号；第一、第二脉冲指示信号的周期可以相同或不同。
本应用实例所述的调制器如图6所示，包括：信道编码模块、映射模块、调制模块、DAC、基带到射频变换处理模块及第一存储器。
当发射机接收到第二脉冲指示信号后，从第二存储器中取出数据并发送给调制器中的信道编码模块。本应用实例中，所述第二存储器与信道编码模块之间的处理点即基带同时发射点。
本应用实例所述的信道编码模块用于接收同步***提取的有效数据并进行信道编码。
本应用实例所述的映射模块用于接收信道编码后的数据并进行映射。
本应用实例所述的调制模块用于对数据进行调制并将调制后的数据存放进第一存储器中。
本应用实例所述的调制器收到同步***模块提供的第一脉冲指示信号后，取出第一存储器中的数据，发给所述DAC。本应用实例中，所述第一存储器与DAC间的处理点即射频同时发射点。
本应用实例所述的DAC用于进行数据的数/模变换。
本应用实例所述的基带到射频变换处理模块用于接收数/模变换后的数据并将其变换为射频信号，经天线发射向空中。
在发射机中数据的发射流程如下：
a、同步***从分布式网络中接收数据并从中提取出有效数据存放进第二存储器。
b、当发射机接收到第二脉冲指示信号后，从第二存储器中取出数据并发送给调制器。
c、调制器对同步***提取的有效数据进行信道编码、映射和调制，将调制后的数据存放进第一存储器。
d、当调制器收到同步***模块提供的第一脉冲指示信号后，取出第一存储器中的数据，并进行数字到模拟变换处理、和基带到射频变换处理，然后经天线发射向空中。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种单频网发射***的信号同步发射方法，包括：
A、从接收的数据里提取出有效数据；
B、对提取的有效数据进行信道编码、映射和调制，将调制后的数据存放进存储器；
C、当收到脉冲指示信号后，取出存储器中的数据，并进行数/模变换处理、和基带到射频变换处理，然后经天线发射向空中。
2.如权利要求1所述的信号同步发射方法，其特征在于，所述步骤A后还包括步骤：
A1、将提取的有效数据存放进存储器；当接收到脉冲指示信号后，从存储器中取出所提取的有效数据，然后执行步骤B。
3.如权利要求1或2所述的信号同步发射方法，其特征在于，所述步骤A前还包括：从分布式网络中接收数据。
4.如权利要求2所述的信号同步发射方法，其特征在于，所述步骤A1中的存储器与步骤B中的存储器为两个各自独立的存储器。
5.如权利要求2或4所述的信号同步发射方法，其特征在于，所述步骤A1中的脉冲指示信号与步骤B中的脉冲指示信号为同一脉冲指示信号，或不同脉冲指示信号。
6.如权利要求5所述的信号同步发射方法，其特征在于，所述步骤A1中的脉冲指示信号与步骤B中的脉冲指示信号为不同脉冲指示信号时，两者的周期相同或不同。
7.一种单频网发射台调制器，包括：
信道编码模块，用于接收所提取的有效数据并进行信道编码；
映射模块，用于接收信道编码后的数据并进行映射；
调制模块，用于对映射后的数据进行调制；
数/模变换器，用于将调制后的数据变换为模拟信号；及
基带到射频变换处理模块，用于将模拟信号变换为射频信号，经天线发射向空中；
其特征在于，还包括：
存储器，所述存储器与所述调制模块相连，用于存放调制后的数据；
调制器收到脉冲指示信号后，取出存储器中的数据，发给所述数/模变换器。
8.如权利要求7所述的单频网发射台调制器，其特征在于，所述调制器收到的脉冲指示信号来自于同步***。
9.一种单频网***发射机，包括同步***和调制器；
所述同步***包括：
有效数据提取模块，用于从分布式网络中接收数据并提取有效数据；及
脉冲信号发生模块，用于提供脉冲指示信号；所提供脉冲指示信号至少包括第一脉冲指示信号；
所述调制器包括：
信道编码模块，用于接收所提取的有效数据并进行信道编码；
映射模块，用于接收信道编码后的数据并进行映射；
调制模块，用于对映射后的数据进行调制；
数/模变换器，用于将调制后的数据变换为模拟信号；及
基带到射频变换处理模块，用于将模拟信号变换为射频信号，经天线发射向空中；
其特征在于：还包括存储器；
所述存储器至少包括第一存储器，与所述调制模块相连，用于存放调制后的数据；
所述调制器收到所述第一脉冲指示信号后，取出第一存储器中的数据，发给所述数/模变换器。
10.如权利要求9所述的单频网***发射机，其特征在于：所述存储器还包括第二存储器；
所述第二存储器与所述有效数据提取模块相连，用于存放所提取的有效数据；
所述脉冲信号发生模块所提供的脉冲指示信号还包括第二脉冲指示信号；第一、第二脉冲指示信号的周期相同或不同；
所述发射机接收到第一或第二脉冲指示信号后，从第二存储器中取出数据并发送给所述信道编码模块。
11.如权利要求9或10所述的单频网***发射机，其特征在于：所述第一存储器属于所述调制器。
12.如权利要求10所述的单频网***发射机，其特征在于：所述第二存储器属于所述同步***。
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