CN103444113B - 接收装置、接收方法、信令数据解调解码方法和发射*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于接收发射***中的信号的接收装置，所述信号基于帧结构被发射，所述帧结构的帧包括信令数据和有效载荷数据，所述接收装置包括被配置为接收发射信号的接收器（20），被配置为将所述接收的发射信号的所述帧结构的帧的信令数据块和有效载荷数据模式解映射，其中所述信令数据模式被划分为n个信令部分，n是正整数，其中n个信令部分被映射到n个以下的帧上，以及被配置为将所述信令数据块和有效载荷模式单独解调和解码以获得信令数据和有效载荷数据的解调解码器（23），其中所述解调解码器（23）包括信令数据解调解码器（24），其被配置为通过确定所述信令块的数目n对所述信令数据块解调和解码，其中所述确定所述信令块的数目n通过执行相关序列与包括在一个或多个信令数据块中的数据相关，通过所述相关，信令数据在发射之前已经被相关，以及对包括在信令块中的n个信令部分解码，其中所述信令块已经确定n。

Description

接收装置、接收方法、信令数据解调解码方法和发射***

技术领域

本发明涉及接收装置和用于在传输***中接收信号的相应方法，所述信号基于帧结构被发射，所述帧结构的帧包括信令数据和有效载荷数据。进一步地，本发明涉及信令数据解调解码器和分别用于这样的发射装置和发射方法的相应解调解码方法。进一步地，本发明涉及计算机程序和计算机可读的非瞬时媒介。

背景技术

DVB-T2(数字视频广播–T2，正如在ETSI EN302755V1.1.1(2009-09)中描述的“数字视频广播(DVB)；用于第二代数字电视地面广播***(DVB-T2)的帧结构信道编码和调制”)包括在发射期间是静态的是许多信令领域。例如，L1-pre和L1-config的内容仅在每个超级帧时改变，所述超级帧通常由几个T2帧组成，或相当长的时间完全不改变(例如，几个星期或几个月)。

这种在发射***，尤其是在用于广播发射的移动接收的广播***中的发射信令数据的方式需要一定量的带宽和发射功率以及接收装置(例如，移动手持设备)的接收功率，这与用于移动接收的广播***的总体要求相抵触。

发明内容

本发明的目标是提供接收装置和使发射装置能够节省发射带宽和发射功率以及提供用于由所述接收装置(例如，移动手持设备)可靠检测的足够稳定性的相应接收方法。

本发明的另一目的是提供信令数据解调解码器和分别用于这样的发射装置和发射方法的相应解调解码方法。进一步地，本发明的目的是提供用于实施所述方法的相应计算机程序和存储这样的计算机程序的计算机可读非瞬时媒介。

根据本发明方面，提供接收发射***中的信号的接收装置，信号基于帧结构被发射，帧结构的帧包括信令数据和有效载荷数据，接收装置包括被配置为接收发射信号的接收器，帧解映射器，被配置为将信令数据块和有效载荷数据模式从该接收的发射信号的帧结构解映射，其中，假定信令数据块包括对应于信令数据模式的数目的多个数据，其中，该信令数据模式被划分为n个信令数据部分，n是正整数，其中，n个信令部分被映射到n个以下的帧上，以及解调解码器，被配置为将该信令数据块和有效载荷数据模式单独解调和解码，以便获得信令数据和有效载荷数据，其中，解调解码器包括信令数据解调解码器，信令数据解调解码器被配置为通过下列方式对信令数据块解调和解码：通过执行包括在一个或多个信令数据块中的数据与相关序列相关，确定该信令块的数目n，通过此方式，信令数据在发射之前已经被相关，以及对包括在n已被确定的信令块中的n个信令部分解码。

根据本发明的另一方面，其提供用于符合本发明的发射装置的对应信令数据解调解码器，该信令数据解调解码器被配置为对该信令数据块解调和解码，该信令数据解调解码器包括i)解调单元，被配置为对包括在一个或多个信令数据块中的编码信令数据解调，并且在第一路径和具有不同于第一路径的相位的第二路径上输出所解调的信令数据，ii)在第一路径上设置的再分类单元，被配置为对所解调的信令数据分类，iii)在第一路径上设置的组合单元，被配置为将该第二路径的解调的信令数据和该分类的信令数据组合，iv)相关单元，被配置为将该组合的信令数据和该相关序列相关，以及v)检测单元，被配置为确定n的值，以及vi)解码单元，被配置为对包括在n被确定的信令块中的n个信令部分解码。

根据相应方法和计算机程序的进一步方面，其中，该程序包括促使计算机执行根据本发明的信令数据解调加密方法的步骤，当该计算机程序在计算机以及具有指令存储在上面的计算机可读非瞬时媒介上被执行时，当指令在计算机上被执行时，使计算机执行根据本发明提供的信令数据解调解码方法的步骤。

本发明的优选实施方式在从属权利要求中被限定。应当理解，权利要求所要求的信令数据解调解码器、所要求的方法、所要求的计算机程序和所要求的计算机可读媒介具有像在所要求的接收装置和像在从属权利要求中所限定的一样的类似和/或相同的优选实施方式。

本发明基于将信令数据模式划分为更小的信令部分，以便降低信令开销和通过附加时间分集的方式增加稳定性。换句话说，在每个帧中，不是完整的信令数据模式像目前根据DVT-T2的发射***所发射的一样被发射，而是在每个数据帧中的更少线路数据需要被发射。接收器收集几个帧的信令数据，并且适当地将他们组合以获得完整的信令数据模式。

被划分到信令模式中的信令数据部分的数目可以被预先确定和固定，以便发射设备和接收设备都知道这个数目。不过，单独设置这个数目也是可能的，例如，通过发射设备的操作者(例如广播公司)，或在发射过程中被确定，例如实现所期望的时间分集。在这种情况下，这个数目可以是从发送设备到接收设备所发出的信号，或是接收设备通过检索其自身所接收信令数据中的这个数目的方式提供或以任何其他方式，就像根据本发明所建议的一样。

通常，n个信令数据部分被映射到不同的(优选地，连续的)帧上。不过，将n个信令数据部分映射到少于n个不同的帧也是可行的，例如，将两个或更多信令数据部分映射到相同的帧上(在相同帧的毗邻或单独位置)，或将n个信令数据部分映射到不是被彼此毗邻排列的n个不同帧上。

所建议的接收设备能够确定目的是链接该信令数据的这个数目和发射设备中的序列相关。通过使用接收设备中的相同相关序列，检测信令数据部分的数目是可行的，并且通常所接收的信令数据部分在完整信令模式中的位置是可能的，即使这个信息不是被单独发出的信号或除此以外不是从接收设备可得到的。

根据本发明的接收装置可以被用于包括一个或多个发射装置和一个或多个接收装置的发射***。发射装置优选地被配置为，基于帧结构在发射***中发射信号，该帧结构的各帧均包括信令数据和有效载荷数据，该发射装置包括：调制编码器，被配置为将该信令数据单独调制和编码到信令数据模式和将该有效载荷数据调制和编码到有效载荷数据模式，帧构建器，被配置为将该信令数据模式和有效载荷数据模式映射到该发射信号的帧结构的帧上，其中，该信令数据模式被划分为n个信令数据部分，该n是正整数，其中，n个信令部分被映射到n个以下的帧上，以及发射器，被配置为发射该发射信号，其中，该调制编码器包括被配置为通过下列方式调制和编码该信令数据的信令数据调制编码器：根据预定代码对该信令数据编码，执行相关序列与编码信令数据的相关，将该相关的信令数据调制为信令数据模式，以及输出该信令模式。

附图说明

通过参考下文描述的实施方式，本发明的这些和其他方面将是显而易见的，并且会在下面更详细地解释。在下列绘图中：

图1示出根据本发明的发射装置总体布局的示意图，

图2示出像根据本发明所知道或建议的一样将信令数据映射到几个帧上的示意图，

图3示出根据本发明的信令数据调制编码器的第一实施方式的示意图，

图4示出根据本发明的接收装置总体布局的示意图，

图5示出根据本发明的信令数据解码器的第一部分的第一实施方式的示意图，

图6示出所述信令部分的通过使用相关性被检测的示意图，

图7示出根据本发明的信令数据解码器的第二部分的实施方式的示意图，

图8示出接收装置如何预期和接收信令数据，

图9示出根据本发明的信令数据调制编码器的第二实施方式的示意图，

图10示出所述信令模式的内容的循环预移位的示意图，

图11示出用循环预漂移对信令模式不同划分的相关峰值的可能的峰值位置的示意图，

图12示出所述相关性的性能的示意图，

图13示出根据本发明的信令数据解码器的第二部分的第二实施方式的示意图，

图14示出用于本发明的帧结构的实施方式的示意图，

图15示出像用于图14所示帧结构一样的帧的结构的示意图，

图16示出已知的将信令数据映射到如图15所示的帧上的示意图，

图17示出将信令数据映射到如图15所示的帧上的第一实施方式的示意图，以及

图18示出将信令数据映射到如图15所示的帧上的第二实施方式的示意图。

具体实施方式

图1示出用于基于帧结构在发射***中发射信号的发射装置1的总体布局的示意图，所述帧结构的各帧均包括根据本发明的信令数据和有效载荷数据。发射装置1包括调制编码器10，被配置为将所述信令数据单独调制和编码为信令数据模式(通过信令数据调制编码器11)以及将所述有效载荷数据调制和编码为有效载荷数据模式(通过有效载荷数据调制编码器12)。发射装置1进一步包括帧构建器13，被配置为将所述信令数据模式和有效载荷数据模式映射到所述发射信号的帧结构的帧上，其中，如下所述，所述信令数据模式被划分为n个信令数据部分，所述n是正整数，其中n个信令部分被映射到n个以下的帧上。接着，获得后的发射信号被提供给发射器15供发射。可选地，变换器14被提供用于将获得后的发射信号，即所述至少一个信令模式和所述一个或多个数据模式从频域变换为时域，以便生成时域发射信号，接着所述时域发射信号被提供给用于发射所述时域发射信号的发射器15。接着，所述发射信号可以通过发射***，例如用于广播信号的移动接收的广播***(例如，TV或音频广播或其他广播服务)被发射，供一个或多个接收装置的接收。

这里应当指出，发射装置可以包括进一步的元件，例如，如同在根据DVB-T2标准的发射装置中所提供的(如图1所示的DVB-T2标准)。这样的元件可以包括输入处理单元，BICM(比特交织编码调制)单元(包括调制编码器10)以及OFDM发生器(包括变换器14)。

正如根据本发明所知道和建议的信令数据到几个帧上的映射将参考图2进行解释。图2A示出包括后续帧51的帧结构50，其中所有的帧51包括相同的信令数据模式52，即在每个帧51中，相同的信令数据模式52被发射。每个帧剩余部分可用于映射有效载荷数据模式53，即，可以携带实际的有效载荷，例如音频、视频或其他内容数据。在某些帧结构中，例如，符合DVB-T2标准的帧结构，若干帧51(作为简单例子，这里是四个帧)被看作帧51的集合54(有时候也被称为超级帧)。

图2B示出根据本发明所建议的帧结构60。在这个帧结构60中，若干(优选地)后续帧61中的每个，尤其是形成帧集合64的n个(在这个例子中，n＝4)后续帧61a、61b、61c、61d中的每个仅仅包括信令数据模式的信令数据部分62a、62b、62c、62d。换句话说，在每个帧61中，被常规映射到每个帧上的信令数据模式(图2A中的52)被划分为n个信令数据部分62a、62b、62c、62d，其中所述n个信令数据部分62a、62b、62c、62d被映射到n个后续帧61a、61b、61c、61d上。如果(这种情况常有)信令数据是静态的(即，不经常改变，例如在广播***中，仅在几个星期甚至几个月以后才改变)，这是特别可能的。

虽然这意味着接收装置需要更多的时间接收完整信令数据模式的所有信令数据，就像通常所需要的，但是由于在每个帧中的更多空间可用于映射有效载荷数据模式64，这节约发射带宽。除了发射效率的增加以外，由于所述信令数据的改善时间分集，接收的更高可靠性被实现。这些优势对于例如用于广播***中，能够使广播服务的移动接收成为可能的移动手持接收器是特别重要的。在实际的***中，当按次序选择n的数目，接收装置获得装配完整信令数据模式(这是用于更大n的情况)的所有信令数据部分以及提供充足的效率和时间分集不需要花费太多时间时，将会做出折中。

图3示出用于调制和编码所接收的信令数据的，根据本发明的信令数据调制编码器11a的第一实施方式的示意图。其包括编码单元110，所述编码单元110被配置为根据预定代码，例如跟随着LDPC代码后的BCH代码，对所接收的信令数据编码。再分类单元111被提供在第一路径112，例如已编码的信令数据(也被称为信令数据代码字)的Q(正交)路径上，其被配置为对所述已编码的信令数据分类。这个再分类单元111可以是用于将编码信令数据的比特移位(例如一个或两个比特)的移位单元。组合单元113被提供在所述第一路径112上，其被配置为将相关序列调制到从再分类单元111输出的所述已分类信令数据上。这个组合单元113可以是添加模数2的加法器或XOR单元。

最后，提供调制单元114，其被配置为对第一路径112的输出和第二路径115，例如已编码信令数据的I(同相)路径的输出调制，其中，所述第二路径115具有不同于第一路径112的相位。即，调制单元114对被提供在第二路径115上的已编码信令数据和组合单元113的输出调制。调制单元114可以是16QAM映射器或QPSK映射器(或适合被选择用于特定发射***的任何其他调制器)。调制单元114的输出表示上面参考图2B所述的被映射到帧结构60的帧61上的信令数据模式。

应当指出，在其他实施方式中，信令数据调制编码器仅仅包括上述元件中的某些，或在其他布局中的相同元件，或与进一步元件的组合。

因此，根据实施方式，其建议将相关序列调制到信令数据上。进一步地，在将相关序列调制到I和Q路径中的一个上的时候，其建议将所述信令数据馈送到调制单元114的I和Q路径，并(例如，通过(循环)延迟所述数据或通过(循环)移位)在I或Q路径中对所述数据分类(即，记录)。因此，更多的信令数据分集被实现，这导致在接收侧的改善解码属性。优选地，QPSK调制由调制单元114对所述信令数据执行。QPSK调制比16QAM调制更稳定。QPSK码元包括2比特，其中每个码元携带一部分相关序列，所述相关序列可以是，例如PN序列，PRBS序列或具有良好相关属性的任何其他合适序列。

在实施方式中，编码单元110是对信令数据编码的例如级联的BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem块代码)和LDPC(低密度奇偶校验码)编码器，其可以由例如200个比特表示(例如，BCH/LDPC编码器可以是级联的BCH/LDPC(200，1840)编码器)。接着，编码单元110输出已编码信令数据的，例如1840个比特，接着所述1840个比特被馈送到调制单元114的I和Q路径。

在I路径中，(例如，1840)个已编码的信令比特以未改变的形式被馈送到调制单元114的I路径。不过，在Q路径中，已编码的信令比特在再分类单元111中被任何合适的分类过程，例如循环延迟(例如，延迟一个比特循环移位)、移位、记录等分类。此后，通过组合单元113的方式，其中所述组合单元113执行例如XOR操作或任何其他合适的操作，所述相关序列(例如PN序列，PRBS序列，具有良好相关属性的任何其他合适的相关序列)被调制到已分类的比特上。例如，相关序列还包括1840个比特，因此在再分类单元111引入一个比特循环移位的情况下，所述Q路径的每个被移位比特被所述相关序列的一个比特调制。接着，用调制后的相关序列分类的比特经由Q路径被提供给调制单元114，所述调制单元114对经由I和Q路径提供的信号执行QPSK调制。

接着，调制单元114以码元(也被称为单元)的形式输出调制后的信令信息，在本例中，是840个码元。每个码元包括若干比特(在QPSK的例子中，是两个比特)，其中在本例中，所述比特中的一个被所述相关序列的一个比特调制。通常，所述相关序列的一部分被调制到每个码元的比特的一个或多个上。应当理解，替换Q路径的I路径可以用所述相关序列延迟和调制。接着，所调制的信令数据从调制单元114被提供给如图1所示的帧构建器13，用于将信令数据映射到如上所述的帧上。

图4示出根据本发明的接收装置2的总体布局的示意图。所述接收装置包括被配置为接收发射信号的接收器20。可选地，反相变换器21被提供，其被配置为将所接收的时域发射信号从时域变换为频域，以便生成频域发射信号。帧解映射器22，其被配置为将所述发射信号(例如，频域发射信号)的所述帧结构的帧的信令数据块和有效载荷数据模式解映射。因此，假设信令数据块包括对应于信令数据模式的数目的若干数据，其中所述信令数据模式被划分为n个信令数据部分，所述n是正整数，其中n个信令部分被映射到n个以下的帧上。因此，不管所述信令数据模式是否被划分为几个部分，以及接收装置是否知道，接收器初始假定所述信令数据模式未被划分为几个部分，而且采用其长度和所述信令数据模式相对应的信令数据块，并且将所述帧结构的帧的所述信令数据块解映射。

所述接收装置进一步包括解调解码器23，其被配置为单独对所述信令数据块和有效载荷数据模式解调和解码，以便获得信令数据和有效载荷数据，其中所述解调解码器23包括信令数据解调解码器24和有效载荷数据解调解码器25，其中，所述信令数据解调解码器24被配置为解调和解码所述信令数据块，所述有效载荷数据解调解码器25被配置为解调和解码所述帧的有效载荷数据。所述信令数据块的解调和解码通过下列方式被执行，即其通过执行相关序列与包括在一个或多个信令数据块中的数据的相关，确定所述信令块的数目n，通过此方式，所述信令数据在发射之前已经被相关，以及对n已经被确定的包括在信令块中的n个信令部分解码。优选地，所述n个信令数据部分的次序也被确定，以便能够从所述n个信令数据部分正确重建信令数据模式。

这里应当指出，接收装置可以包括进一步的元件，例如，在根据DVB-T2标准的接收装置中提供的元件。这样的元件可以包括输入处理单元，比特交织解码&解调单元(包括解调解码器23)以及OFDM解调器(包括反相变换器21)。

图5示出根据本发明的信令数据解码器24a的第一部分的第一实施方式的示意图。所述信令数据解码器24a包括解调单元240，其被配置为对包括在一个或多个信令数据块中的编码信令数据解调，并且在第一路径242(例如，Q路径)和具有不同于第一路径相位的第二路径241(例如，I路径)上输出所解调的信令数据。进一步地，信令数据解码器24a包括在第一路径上提供的再分类单元243，其被配置为对所解调的信令数据分类，在第一路径上提供的组合单元244，其被配置为用所述分类后的信令数据组合第二路径的所述解调信令数据，相关单元245，其被配置为用所述相关序列相关所述组合的信令数据，以及解码单元246，其被配置为对n已经被确定的、包括在信令块中的n个信令部分解码。优选地，为了检测n的值，单独的检测单元255可以被提供，以便解码单元246接收给信令数据解码器24a的输入，即编码信令数据，以及提供n值的信息的检测单元255的输出。

特别地，图5提供按次序实施的建议，以便获得和评估，例如被包含在数据帧头、报头或位于帧内的预定位置的信令数据。因此，所接收的数据流被提供给解调单元240，例如用于例如软决定(或硬决定)的解映射装置，QPSK解映射装置或QAM解映射装置，其将所述数据解调并在I和Q路径中将他们输出。有利地，所述数据以对数似然比的形式输出。在Q路径中，所述数据在再分类单元243以和由再分类单元111进行的分类相反的次序被分类(例如，延迟，移位等)到如图3所示的信令数据调制编码器11a的Q路径中的数据中。此后，所述数据在组合单元244中包括在数据帧头(被调制到发射装置1的信令数据上)中的相关序列的所期望复制(或合适处理的复制)调制。

优选地，由再分类单元243执行的分类应当和由再分类单元111执行进行的分类完全相反。而且，在再分类单元111和组合单元113位于I路径的情况下，再分类单元243以及组合单元244应当位于I路径中。

然后(正如下面将参考图7和13更详细解释的)，在对解码器单元252中所添加的数据执行解码后(例如，在硬决定被应用于所添加的数据后)，I和Q路径的数据被累计。接着，通过例如块代码解码，所述输出被解码，其中所述块代码解码对在发射装置中的编码产生的代码解码。接着，所述解码的输出是初始的信令数据，就像，例如被提供给发射装置中的编码的1840比特信令数据一样。接着，这些信令数据被用于进一步处理，例如被提供给解映射装置和/或接收装置的误差解码装置。应当指出，I和Q路径可以被单独解码，并且具有更好解码结果的路径可以被进一步使用。

在信令数据采集期间，接收器首先假定n＝1，执行已知的相关序列与第一接收帧中的信令数据模式中的信令数据比特的数目(例如，1840)的相关。如果没有相关峰值被检测出，n的下一个更高值被假定，等待接下来的帧收集所需要的信令数据部分的数目。接着，所述相关如上面参考图5所解释的一样被再次执行。与在例如DVB-C2标准(2009年4月的DVB文献A138)中所提供的相关解决方案相反，在帧结构中的潜在位置是已知的，允许用完全相反的循环移位替代(例如，两个比特)延迟，从而避免了用于所述相关的最后(例如，两个)比特的损失。

如果对于给定的n，存在峰值，利用相关器输出的峰值位置的帮助(如果循环卷积被用于相关)，确定信令数据部分的次序是可能的。这意味着每个可能的n值仅需要单个相关。这在图6中被示例性示出，其中图6示出通过使用根据本发明应用的相关，信令部分的检测的示意图。在图6A所示的示意图中，峰值在系数为552时发生，对于n＝4和1104的信令数据模式长度，其是信令数据部分长度的两倍。在图6B所示的示意图中，峰值在系数为828时发生，对于n＝4和1104的信令数据模式长度，其是信令数据部分长度的三倍。因此，对于成功(例如，LDPC)的解码，所述信令数据部分必须被移两个。通过峰值幅值的方式结合所定义的阀值，检测的可靠性可以被轻易实现。而且，峰值必须上升到是信令数据部分长度的倍数的位置，从而允许更复杂的峰值检测算法。

优选地，在成功检测n后(将在下面的进一步实施方式中解释)，信令数据部分的正确次序、信令数据部分的内容信息被检索。为了信令数据解调解码器24(如图4所示)的目的，所述信令数据解调解码器24包括被连接到第一解码器部件24a(如图5所示)的第二解码器部件。第二解码器部件246a的实施方式如图7所示。检测单元255的输出和解调单元240的输入被提供给选择和记录单元256。在上述旋转和记录单元256中，实时的信令信息从编码信令数据选择，即，信令数据部分的被检测数目n以正确的顺序被提取(最初从信令数据块提取的所有其他已接收的数据被丢弃)和记录，以便最初的信令数据模式被最终重建。接着，这些重建的信令数据模式被提供给解码器解调单元253。在上述解码器解调单元253中，解调，例如QPSK或16QAM解映射被执行，产生两个路径247、248，例如I路径247和Q路径248。为了最高稳定性，在解码器解相关单元249中，通过利用被用于调制编码器11a的相同相关序列将解码器解调单元253的信号输出相关到第一路径248，所述相关序列被清除。随后，在调制编码器11a中的第一路径112中，尤其是在再分类单元111(如图3所示)中执行的记录被解码器再分类单元250清除。接着，在第二路径247上的，包括I路径的LLR(对数似然比)的解码器解调单元263的输出，以及包括Q路径的LLR的解码器再分类单元250的输出被添加到解码器组合单元251，例如添加单元中。最终，在信令数据解码单元252中，由解码器组合单元251输出的相应比特的解码(例如，跟随在BCH解码后的LDPC解码)被执行。由于被施加的解调(例如，QPSK解调)的添加(例如，LLR组合)提供像BPSK信号一样的更高稳定性，由于解码器解调单元253的两个输出路径247、248(例如，I和Q路径)携带实际的信令数据，因此增加了分集阶数。

参考图6，即使在接收器中假设n＝1，如果信令数据模式在几个部分中被发射，可以出现峰值。这在示例性示出1104比特的信令数据模式长度L的图8中示出。接收器在期待如图8A所示，一个帧(n＝1)内所有1104信令数据模式比特70的发射(即，其提取信令数据模式的大小的信令数据块70)。但是，即使信令数据模式70被划分为映射在四个帧(n＝4)上的四个信令数据部分，所接收序列71的四分之一(如图8B所示，其包括信令数据部分72和有效载荷数据部分73)匹配相关序列，导致在接收器的具有降低幅值的峰值。根据所述信令数据部分的数目，对于n＝1，这个峰值会出现在其要出现的相同位置。这意味着所述接收器不能明确使用这种方法检测n的值。

可能的解决方案是对每个n值使用单个相关序列。不过，这导致某些缺陷，像需要将所有这些相关序列存储在接收器中。而且，需要使用所有被使用的相关序列执行相关，以确定所使用的n值。

为了克服这些缺陷，调制单元114的输出，即根据n的信令数据模式的输出的循环预移位(参见图3)被引入。相应的信令数据调制编码器11b的实施方式如图9所示。这个实施方式通常包括像信令数据调制编码器11b一样的相同元件，但是附加地包括预移位单元116。而且，在图9的实施方式中，其示出所提供的信令数据模式包括像符合DVB-T2标准的使用中一样的L1-pre比特的特定实施。不过，相同的实施方式也可以被用于其他实施，并且，预移位单元116可以被简单添加到如图3所示的信令数据调制编码器11a的实施方式中。

对于n＝1，没有预移位被用在预移位单元116中，反之对于n>1，相对所编码的L1-pre长度L，预移位L/(2n)被引入。例如对于L1-pre信令长度L＝1104和n＝4，L1-pre部分的内容被循环移位1104/8＝138个单元。L1-pre块的相应结构如图10所示。借助所述相关的峰值位置的帮助，这种预移位允许n的明确检测。图11示出之前对于n＝1(图11A)、n＝4(图11B)以及n＝8(图11C)的例子的可能的峰值位置。这允许仅仅用长度L的一个相关检测在单个帧中的n。通过所建议的移位n，可能的峰值位置可以被计算如下

$Peakpos\left(k\right)=k\frac{L}{n}+\frac{L}{2n},k\∈\{0,\mathrm{...},n-1\}.$

不依赖k的第二术语确保用于任何k和n值的唯一峰值位置。不过，用于循环移位的不同值的使用也是可行的。

由于L1-pre是在帧中首先被访问的最初信令阶段，在再分到多个部分(意味着所建议的将信令数据模式划分为n个信令数据部分的原理)和“n个周期性”发射的情况下，n个信令是不可能的。这意味着在采集阶段，n的值和n个L1-pre部分的阶必须被确定。为了减轻这种检测，用于发射的n值的降低量可以被定义，例如1、4和8。由于降低保护开销的附加时间分集，利用增加的n，L1-pre的代码率的增加是可能的。鉴于L1-pre在T2中需要具有代码率1/5的1840个单元，在传统移动信道中，1/3的代码率对于n＝8是足够的，从而降低了总的L1-pre单元到1104的数目。

不过，为了减轻所使用的n值的检测，以及进一步允许正确部分解的检测，L1-pre被链接到具有L1-pre信令字段的长度L的相关序列。这如图9所示被完成：L1-pre信令在QPSK单元的I轴中被发射，但是在Q轴中相关(XOR-连接)后，以修改的形式被发射，从而允许在接收器中的相关。两个比特的循环移位允许在发生器中I和Q轴的解耦，减少了在频率和时间交织后，I和Q轴消除的可能性。不过，对接收器是透明的任何其他记录可以被使用以替代比特移位，例如，比特交织。

对于典型的报头长度，所述相关显示出非常可靠的检测性能。这在图12中示出，其示出QAM解映射器的软决定LLR值的相关(图12B)和硬决定比特值的相关(图12A)。通过硬决定，所述相关示出在AWGN(加性白高斯噪声)信道中，在-4dB的SNR(信噪比)100％检测的可能性。而且，如果特定n值的限制被引入，通过采用被允许的峰值位置的认识，稳定性的增加是可能的。

图13示出根据本发明的信令数据调制解码器246b的第二部件的第二实施方式。这个实施方式十分类似于在图7中示出的信令数据编码解码器246a的第二部件的实施方式，但是，附加包括非移位单元254。而且，十分类似于上面图9所述的实施方式，其示出所提供的信令数据模式包括像符合DVB-T2标准的使用中一样的L1-pre比特的特定实施。不过，相同的实施方式也可以被用于其他实施，并且，非移位单元254可以被简单添加到如图7所示的信令数据调制解码器246a的实施方式中。通过这个非移位单元254，由预移位单元116引入的移位(例如，L/2n)被再次清除。

应当指出，在其他实施方式中，如图5、7和13所示的信令数据调制解码器仅仅包括上述元件中的某些，或在其他布局中的相同元件，或与进一步元件的组合。

至于相关序列的选择，必须要被提及的是，根据所述序列的自动相关属性选择相关序列是很有意义的。至于长序列，由于相关峰值的幅值(对于给定的相关长度，这是常数)明显强于所述相关的本底噪声，所述选择不是如此关键。虽然如此，原则上，没有长的0或1子序列的序列显示出良好的相关性能。利用具有最大长度(所谓的最大长度序列)的多项式，通过线性反馈移位寄存器(LFSR)，这些序列可以被生成。根据超出所需要的相关长度的状态的最低数目，LFSR的长度被选择。例如，对于长度为1840比特的相关序列的生成，具有11个比特的LFSR的输出，因此2¹¹–1＝2047个状态被使用。另一个优势是，这样的序列可以通过LFSR的方式在接收器中生成，而没有需要将所述序列存储在非易失性存储器中。

图14和15示出被用于根据DVB-T2标准的广播***中的帧结构。特别地，根据DVB-T2，超级帧结构被应用，其中，每个超级帧被再分为多个T2帧。在连续T2帧的每个预定数目后，FEF片段(未来扩展帧片段)被***，供未来使用。本发明通常可以被应用于T2帧，即，信令数据模式可以被划分为对应于包括在超级帧中的T2帧的数目的若干信令数据部分，其中，特定信令数据模式的每个信令数据部分被映射到所述超级帧的一个T2帧上。

在另一个实施方式中，本发明使用FET片段(其也可以被看作帧)。例如，信令数据模式可以被划分为对应于包括在超级帧中的T2帧的数目的若干信令数据部分，其中，特定信令数据模式的每个信令数据部分被映射到所述超级帧的一个或多个FET片段上。

仍然在另一个实施方式中，本发明使用跨越超级帧的边界的帧，例如，两个或更多后续超级帧的若干FEF片段。

如图15所示，DVB-T2帧30包括P1码元32和P2码元34，以及用于携带数据的其他OFDM码元36。P1码元32包括P1信令数据32a，反之，P2码元34包括在L1-pre信号34a和L1-post信号34b中设置的两个部分L1信令数据。所示出的L1-post信令数据提供几个数据字段，其包括可配置的数据35(L1-config)，动态字段36(L1-dynamic)，扩展字段37，以及循环冗余检查字段38和填充码元39。

根据DVB-T2的信令包括在发射期间是静态的许多信令字段。例如，L1-pre34a和L1-config35的内容可以仅仅每个超级帧的改变，所述每个超级帧通常由几个T2帧组成。常规地，如图16所示，信令数据被映射到帧上，即，***的信令数据被映射到超级帧的所有帧上，即使所述超级帧的所有帧是静态的。

不过，将这些静态信令字段划分为n个T2帧，以便降低信令开销和通过附加时间分集的方式增加稳定性是可行的。例如，L1-config信令35’可以被划分为n＝4个T2-帧(如图17所示)，其中的每个部分仅仅具有完整L1-config块的长度的四分之一。同样，如图18所示，L1-pre信令34a’可以被划分为n＝4个T2-帧，其中的每个部分仅仅具有完整L1-preg块的长度的四分之一。

L1-config(和/或L1-pre)重复率n可以在最初的信令阶段L1-pre发出信号，由于所述部分的阶可以从超级帧的帧数目计算，因此不需要进一步支持成功的解码。因此，从四个L1-config部分重建完整的L1-config可以轻易被实现。不过，包括可以改变每个T2帧的信令数据的L1-动态字段需要每个帧的发射。

发射装置的进一步实施方式将在下面被解释。通常，发射装置被配置为基于帧结构在发射***中发射信号，所述帧结构的帧包括信令数据和有效载荷数据，所述发射装置包括

-调制编码器，其被配置为将所述信令数据单独调制和编码到信令数据模式和将所述有效载荷数据单独调制和编码到有效载荷数据模式，

-帧构建器，其被配置为将所述信令数据模式和有效载荷数据模式映射到所述发射信号的帧结构的帧上，其中，所述信令数据模式被划分为n个信令数据部分，所述n是正整数，其中，n个信令部分被映射到n个以下的帧上，以及

-发射器，其被配置为发射所述发射信号，

其中，所述调制编码器包括被配置为通过下列方式调制和编码所述信令数据的信令数据调制编码器

根据预定代码对所述信令数据编码，

执行相关序列与编码信令数据的相关，

将所述相关的信令数据调制为信令数据模式，以及

输出所述信令模式。

在实施方式中，上述信令数据调制编码器包括

i)编码单元，其被配置为根据预定代码对所述信令数据编码，

ii)在所述编码信令数据的第一路径上提供的再分类单元，其被配置为对上述编码信令数据分类，

iii)在第一路径上提供的组合单元，其被配置为将相关序列调制到所述分类后的信令数据上，以及

iv)调制单元，其被配置为对在具有不同于第一路径的相位和第一路径的输出的第二路径上提供的编码信令数据调制，并输出上述信令数据模式。

在实施方式中，上述信令数据调制编码器进一步包括被配置为对上述信令数据模式的各单元移位(尤其是循环移位)一移位因子的移位单元。

在实施方式中，上述移位单元被配置为对所述信令数据模式的L个单元移位一范围为0与L/n之间或是其倍数的移位因子，尤其是移位一L/(2n)的移位因子。

在实施方式中，上述移位单元被配置为对上述信令数据模式的L个单元移位L/(2n)或其奇数倍的移位因子，其中所述信令数据模式被提供用于被映射到n个帧上。

在实施方式中，上述再分类单元被配置为对在第一路径上接收的编码信令数据的比特移位一再分类因子。

在实施方式中，上述再分类单元被配置为对在第一路径上接收的编码信令数据的比特移位m个比特的再分类因子，尤其是移位m＝1或m＝2的再分类因子，其中，m是正整数。

在实施方式中，上述组合单元被配置为使用所存储的相关序列或基于预定规则计算的相关序列用于调制到上述分类后的信令数据上。

在实施方式中，上述组合单元被配置为使用在上述第一路径上具有和上述编码后和分类后的信令数据相同长度或比上述编码后和分类后的信令数据的长度更小的相关序列。

在实施方式中，上述帧构建器被配置为将上述信令数据模式和上述有效载荷数据模式映射到帧结构的各帧上，其中，信令数据包括L1-pre信令数据和包含L1-config信令数据的L1-post信令数据，以及所述帧构建器被配置为将编码后和调制后的L1-pre信令数据划分为n个L1-pre信令数据部分和/或将所述编码后和调制后L1-config信令数据划分为n个L1-config信令数据部分。

在实施方式中，所述帧构建器被配置为将上述信令数据模式和上述有效载荷数据模式映射到所述帧结构的超级帧的n个以上帧上。

在实施方式中，上述发射装置被配置为用于多载波通信***，尤其是基于OFDM的广播***中的信号发射。

在实施方式中，如果n更小，上述信令数据调制编码器被配置为使用更低的代码率，反之如果n更高，上述信令数据调制编码器被配置为使用更高的代码率。

在实施方式中，上述第一路径是正交相位路径、Q-路径，而上述第二路径是同相路径、I-路径。

在提供变换器的实施方式中，所述变换器被配置为将上述信令模式和上述数据模式从频域变换为时域，以便生成供上述发射器发射的时域发射信号。

虽然本发明已经在所附附图和前述说明中进行了详细描述，但是这样的说明和描述应当被认为是说明性的和示范性的，而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施方式。通过对所述绘图、本公开以及附属权利要求的研究，本领域的普通技术人员在实践本发明时对所公开的实施方式做出的其他变化是可以理解的。

在所述权利要求中，术语“包括“并不排除其他的元件或步骤，以及不定冠词“一(a)”或“一个(an)”不排除多个。单个元件或其他单元可以实现在所述权利要求中所引用的几个项的功能。在彼此不同的从属权利要求中被引用的某些措施并不意味着这些措施的组合不可以被有利地使用这一事实。

计算机程序可以被存储/分发到合适的非瞬时媒介，例如光存储媒介或与其他硬件一起提供或作为其他硬件一部分提供的固态媒介上，但是也可以以其他形式被分发，例如经由互联网或其他有线或无线的电信***。

所述权利要求中的任何参考标号不应被解释为限制其范围。

Claims (28)

1.一种用于接收发射***中的信号的接收装置，所述信号基于帧结构发射，所述帧结构的各帧均包括信令数据和有效载荷数据，所述接收装置包括：

被配置为接收发射信号的接收器(20)，

帧解映射器(22)，被配置为将信令数据块和有效载荷数据模式从接收的所述发射信号的所述帧结构的所述各帧中解映射，其中，假定信令数据块包括对应于信令数据模式的数目的多个数据，其中，所述信令数据模式被划分为n个信令数据部分，n为正整数，n个信令部分被映射到n个以下的帧上，以及

解调解码器(23)，被配置为将所述信令数据块和有效载荷数据模式单独解调和解码，以获得信令数据和有效载荷数据，其中，所述解调解码器(23)包括信令数据解调解码器(24)，所述信令数据解调解码器被配置为通过下列方式对所述信令数据块解调和解码：

通过执行相关序列与包括在一个或多个信令数据块中的数据的相关，确定所述信令数据块中的数目n，通过此方式，所述信令数据在发射之前已经被相关，以及

对包括在n已被确定的所述信令数据块中的n个信令数据部分进行解码。

2.根据权利要求1所述的接收装置，

其中，所述信令数据解调解码器(24)被配置为通过以下方式迭代地确定所述信令数据块中的数目n：首先通过执行所述相关序列与包括在第一数目的信令数据块中的数据的相关，检查相关峰值的存在，以及迭代地增加用于执行所述相关的所述信令数据块的数目直到检测到所述相关峰值。

3.根据权利要求1所述的接收装置，

其中，所述信令数据解调解码器(24)被配置为通过以下方式迭代地确定所述信令数据块的数目n：首先通过执行所述相关序列与包括在单个信令数据块中的数据的相关，检查相关峰值的存在，以及迭代增加用于执行所述相关的所述信令数据块的数目，直到利用一较小数目检测到所述相关峰值，其中所述较小数目为一个或两个。

4.根据权利要求1所述的接收装置，

其中，所述信令数据解调解码器(24)包括

i)解调单元(240)，被配置为对包括在一个或多个信令数据块中的编码信令数据解调，并且在第一路径(242)和具有不同于所述第一路径的相位的第二路径(241)上输出经解调的所述信令数据，ii)分类单元(243)，被设置在所述第一路径上并被配置为对经解调的所述信令数据分类，

iii)组合单元(244)，被设置在所述第一路径上并被配置为将所述第二路径的经解调的所述信令数据和分类后的所述信令数据相组合，

iv)相关单元(245)，被配置为将组合的所述信令数据与所述相关序列相关，

v)检测单元(255)，被配置为确定n的值，以及

vi)解码单元(246)，被配置为对包括在n已被确定的所述信令数据块中的所述n个信令数据部分解码。

5.根据权利要求4所述的接收装置，

其中，所述解码单元(246)包括

a)选择和记录单元(256)，被配置为选择包括在n已被确定的所述信令数据块中的所述n个信令数据部分，并以正确的序列排列所述n个信令数据部分，以形成所述信令数据模式，

b)解码器解调单元(253)，被配置为对所述信令数据模式解调，并且在第一解码器路径(248)和具有不同于所述第一解码器路径的相位的第二解码器路径(247)上输出经解调的所述信令数据，c)解码器解相关单元(249)，设置在所述第一解码器路径上并被配置为将经解调的所述信令数据与所述相关序列解相关，

d)解码器分类单元(250)，设置在所述第一解码器路径上并被配置为对解相关的所述信令数据分类，

e)解码器组合单元(251)，被配置为将所述第二路径的经解调的所述信令数据与解相关的所述信令数据组合，以及

f)信令数据解码单元(252)，被配置为基于预定代码对包括在组合的所述信令数据中的所述n个信令数据部分解码，基于所述解码，所述信令数据在发射之前已被编码。

6.根据权利要求4所述的接收装置，

其中，所述信令数据解调解码器(24)进一步包括非移位单元(254)，被配置为使包括在n已被确定的所述信令数据块中的所述n个信令数据部分移位一移位因子，所述移位因子被用于在发射之前移位所述信令数据模式的各单元。

7.根据权利要求6所述的接收装置，其中，所述移位具体地为循环移位。

8.根据权利要求6所述的接收装置，

其中，所述非移位单元(254)被配置为使包括在n已被确定的所述信令数据块中的所述n个信令数据部分的L个单元移位范围在0与L/n之间或所述范围的倍数的移位因子。

9.根据权利要求8所述的接收装置，其中，所述移位因子具体地是移位L/(2n)的移位因子。

10.根据权利要求8所述的接收装置，

其中，所述非移位单元(254)被配置为使包括在n已被确定的所述信令数据块中的所述n个信令数据部分的所述L个单元移位L/(2n)或是L/(2n)的奇数倍的移位因子。

11.根据权利要求4或5所述的接收装置，

其中，所述分类单元(243)被配置为使解调的所述信令数据的各比特移位对应于再分类因子的分类因子，所述再分类因子被用于发射装置中对编码信令数据的各比特进行分类。

12.根据权利要求11所述的接收装置，

其中，所述分类单元(243)被配置为使解调的所述信令数据的各比特移位m个比特的分类因子，其中，m为正整数。

13.根据权利要求12所述的接收装置，其中，m＝1或m＝2。

14.根据权利要求5所述的接收装置，

其中，所述解码器分类单元(250)被配置为使解相关的所述信令数据的各比特移位对应于再分类因子的分类因子，其中，所述再分类因子被用于发射装置中对编码信令数据的各比特分类。

15.根据权利要求14所述的接收装置，

其中，所述分类单元(243)被配置为使解相关的所述信令数据的所述各比特移位m个比特的分类因子，其中，m为正整数。

16.根据权利要求15所述的接收装置，其中，m＝1或m＝2。

17.根据权利要求5所述的接收装置，

其中，所述相关单元(245)和所述解码器解相关单元(249)被配置为使用已存储的相关序列或基于预定规则计算的相关序列。

18.根据权利要求5所述的接收装置，

其中，所述相关单元(245)和所述解码器解相关单元(249)被配置为使用与所述编码信令数据相比具有相同长度或更小长度的相关序列。

19.根据权利要求1所述的接收装置，

其中，所述帧解映射器(22)被配置为将信令数据块和有效载荷数据模式从所述帧结构的各帧中解映射，其中，所述信令数据包括L1-pre信令数据和包含L1-config信令数据的L1-post信令数据，以及其中，经编码和调制的所述L1-pre信令数据被划分为n个L1-pre信令数据部分和/或经编码和调制的所述L1-config信令数据被划分为n个L1-config信令数据部分。

20.根据权利要求1所述的接收装置，

其中，所述帧解映射器(22)被配置为将所述信令数据块和有效载荷数据模式从所述帧结构的超级帧的n个以上帧中解映射。

21.根据权利要求1所述的接收装置，

其中，所述接收装置被配置为用于接收多载波通信***中的信号。

22.根据权利要求21所述的接收装置，其中，所述多载波通信***具体地为基于OFDM的广播***。

23.根据权利要求5所述的接收装置，

其中，所述第一路径和/或所述第一解码器路径为正交相位路径、Q-路径，以及其中，所述第二路径和/或所述第二解码器路径为同相路径、I-路径。

24.根据权利要求1所述的接收装置，

还包括反相变换器(21)，被配置为将接收到的所述发射信号从时域变换为频域，以生成利用所述帧解映射器(22)进行处理的频域发射信号。

25.根据权利要求4所述的接收装置，

其中，所述检测单元(255)被配置为检测形成信令数据模式的n个信令数据块的正确序列。

26.一种用于接收发射***中的信号的接收方法，所述信号基于帧结构被发射，所述帧结构的各帧均包括信令数据和有效载荷数据，所述接收方法包括以下步骤：

接收发射信号，

将信令数据块和有效载荷数据模式从接收的所述发射信号的所述帧结构中解映射，其中，假定信令数据块包括对应于信令数据模式的数目的多个数据，其中，所述信令数据模式被划分为n个信令数据部分，n为正整数，其中，所述n个信令数据部分被映射到n个以下的帧上，以及

对所述信令数据块和有效载荷数据模式单独解调和解码，以获得信令数据和有效载荷数据，所述解调和解码包括以下步骤：

通过执行相关序列与包括在一个或多个信令数据块中的数据的相关，确定所述信令数据块中的数目n，通过这种方式，所述信令数据在发射之前已被相关，以及

对包括在n已被确定的所述信令数据块中的n个信令数据部分解码。

27.一种用于权利要求26所述的接收方法中的信令数据解调解码方法，所述信令数据解调解码方法被配置为对所述信令数据块解调和解码并且包括以下步骤：

i)对包括在一个或多个信令数据块中的编码信令数据解调，并且在第一路径(242)上和具有不同于所述第一路径的相位的第二路径(241)上输出经解调的所述信令数据，

ii)对经解调的所述信令数据分类，

iii)将所述第二路径的经解调的所述信令数据与再分类的所述信令数据组合，

iv)将组合的所述信令数据与所述相关序列相关，以及

v)对包括在n已被确定的所述信令数据块中的所述n个信令数据部分解码。

28.一种发射***，包括：

根据权利要求1所述的一个或多个接收装置，以及

用于在发射***中基于帧结构发射信号的一个或多个发射装置，所述帧结构的各帧均包括信令数据和有效载荷数据，所述发射装置包括：

调制编码器(10)，被配置为将所述信令数据单独调制和编码为信令数据模式并将所述有效载荷数据单独调制和编码为有效载荷数据模式，

帧构建器(13)，被配置为将所述信令数据模式和所述有效载荷数据模式映射到发射信号的所述帧结构的所述各帧上，其中，所述信令数据模式被划分为n个信令数据部分，n是正整数，其中，n个信令数据部分被映射到n个以下的帧上，

发射器(15)，被配置为发射所述发射信号，

其中，所述调制编码器(10)包括被配置为通过下列方式调制和编码所述信令数据的信令数据调制编码器(11)，

根据预定代码对所述信令数据编码，

执行相关序列与所述编码信令数据的相关，

将所述相关的信令数据调制为信令数据模式，以及

输出所述信令数据模式。