TWI331861B - Null symbol detecting device and method - Google Patents

Description

1331861 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明疋有關於一種數位廣播系統，特別是指一種數位廣播系統 中之空符元债測裝置。 【先前技術】 參閱圖1，一個數位音訊廣播(digital audio broadcasting，DAB)信 號包含多個訊框(frame)。且如圖2所示，每一訊框包括兩種參考符元及 多個資料符元。第一種參考符元是用於訊框同步且強度為零的空符元 (null symbol)，且通常位於一訊框(frame)的最前端，而第二種參考符元 是相位參考符元。 參閱表1，數位音訊廣播系統支援四種傳輸模式。且在這四種模式 下，每一訊框中的空符元長度並不相同。 模式1 模式2 模式3 模式4 空符元長度 1291 ms 324 Ms 168//5 648" j 表1 數位音訊廣播系統中的接收端需要判斷所接收到的信號中所包含 之訊框的起始點(也就是空符元的起始點），且該信號為這四種模式中的 哪一種。 一習知技術’請參閱美國專利號US 7,006,577 B2提出一種藉由判

斷空符元之起始點和終止點，來決定出空符元之長度並據以判斷出θ傳輪 模式的裝置。 J 該習知技術之裝置包括一個第一視窗緩衝器及一個第二視窗緩衝 器，並分別用以儲存在一第一週期及一第二週期中取樣而來的取樣之平 5 1331861 方值。由於該習知技術需要兩個視窗緩衝器，故相當佔用系統資源，且 無法即時處理。 其他習知技術，請參閱美國專利號US 6,731，702 B1及US 7,065,171 B1。但這兩種方法中，並無法判斷信號的傳輸模式，且接收 端必須事先知道信號使用的傳輸模式及空符元和訊框的長度，才能據以 判斷空符元的起始點。因此這在使用上並不實際。 此外，數位音訊廣播系統中的接收端若安裝於車輔等載具上，則 因車速的關係而使傳送端與接收端間的通道有衰落(fading)的現象，而 造成訊號時強時弱(fading)的情形，故在偵測空符元時，應該要將此現 象考慮進來以避免造成誤判。 【發明内容】 本發明之目的之-在提供-種不需要事先知道信號傳輸模式的空 符元偵測裝置及方法。 本發明之目的之-在提供-種適用於通道衰落的空符元制裝置 及方法。 於是，本發明之空符元偵測裝置，包含：一第一濾波器、一第二 渡波器、-判斷器。該第―渡波器將該輸人信號進行據波，以得到一第 一輸出信號’且該第-輸出信號能追縱通道之影響；舞二錢器將該 輸入信號進行濾波，以得到-第二輸出信號，且該第二 出該輸入嫩纖元；職嫩綱,崎鮮二輸 出k號’以判斷出該輸入信號之該空符元。 而本發明之空符元偵測方法包含以下步驟： 將一輸入信號進行濾波，以產生一第一輪出_ *翰以5或，且該第-輸出 k號能追蹤通道之影響； < S ) 6 1331861 將該輸入信號進行濾波，以產生一第二輸出信號，且該第二輸出 信號能追縱該輸入信號之空符元；及 依據該第一輸出信號與該第二輸出信號，以判斷出該輸入信號之 空符元。 【實施方式】 有關本發明之前狀其減_容、特轉功效，在以下配合參 考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

本發明空符it彳貞測裝置之實施例剌於設置於―接收裝置(圖未示) 中’且該接收裝置祕接收到的-類比信號轉成—數位信號，再將該數 位信號輸入至本發明的空符元偵測裝置。 睛參閱圖3 ’本發明空符;^偵測裝置之實施例包含—第―濾波器上 、一第一濾'波器2、一判斷器3及一模式決定器4 ^

該數位信號輸入至第-遽波器1而成為第—遽波器1的一輸入信 號，第一濾波器1對該輸入信號進行濾波以得到一第一輸出信號。在一 實施例中，該輸人信號與該第-輸出信號_係可表示為下式 yi(") = (« - Ο · (1 -α,) + ρ(η) αλ 方程式(1) 其中，是輸入信號之索引值_叫為η時的值；_是第一輸出信 號之索引值為η時的值；w-d是第—輪出信號之索引值為η]時的值 ;or,為第一權重值。 而該數位信號也輸人至第二濾波器2而成為第二濾波器2的輪入信 號，第二渡波器2對該輸入信號進行遽波以得到一第二輸出信號。在一 實施例中’雜人钱触第二輪丨錄_係可表示為下式：〜 方程式(2) 時的值，；；2(”-1)是第二輸出 少2 (w)=少2 (w 一 1) · (1 一 α2) + /?(η) · α2 其中’ h(»)是第二輸出信號之索引值為

7 1331861 信號之索引值為n-l時的值；α2為第二權重值。 當本發明的空符元偵測裝置安裝於一移動的接收端上時，如：車 輛上，則移動的接收端會造成通道衰落，故第一權重值的選擇與車速有 關。當車速愈大時，第一權重值須愈大，且第一權重值必須要大到能夠 使第一輸出信號追蹤出通道衰落產生的影響，但不能太大到使第一輸出 信號快速追蹤出該輸入信號内之空符元的出現。舉例而言，當車速為 150 Km/h左右時，第一權重值可為2_"，而當車速為3〇〇 左右時 ’第一權重值可為2-10。 而第二權重值要大到能夠使第二輸出信號快速追蹤出空符元的出 現’而因賴式三具有最短的空符元長度，故帛二權重值要大到能夠使 第-輸出信號可快速追縱出模式三的空符元的出現^在此實施例中， 第二權重值可選為2-8。 在此實施例中’該第一輸出信號係用以追蹤通道（traddng channel)的衰落’該第二輸出信號係用以快速追縱該輸入信號之空符元 (trackingNull)，故第一權重值小於第二權重值。 圖4是第ϋ||丨和第二濾波器2的一種實作方式，但不以此 為限’只要第—濾波器1和第二滤波器2是-種能將輸人信號平均的低 通慮皮器Ρ 了例如疋：無限脈衝響應（Infmite_durau〇n impUise response ’ III〇渡波器 '或是其他種類的渡波器。此外，藉由改變第一 1衫—濾、_ 2的頻寬可達到調整第—權重值和第二權重值的 目的。且值姐意的是，第—滤㈣丨和第二滤波器 2也可以軟體方式 實現。 由^程式(1)可知，圖4的第一濾波器i包括有一第一乘法器"、 第一乘法益12、—第一加法器13及-第一延遲器14。其連接關係請 參閱第4圖。同理，由方程式(2)可央 2的架構與第—濾波 器1類似，包括—第三乘法器21、一第 览、。 氺u水凌！5 22、一第二加法器23 及一第二延遲器24。在此不再贅述。 判斷器3分別接收第—遽波器】和第 知楚-私own * m2的第-輪出信號 和第-輸如號’用以依據第—輸出信號和第二輸出信號決定出空符元 的位置，#然尚可決定出空符元的長度微龍(frame)的長度。 由於該第-輸出㈣_以追蹤通道的衰落，該第二輸出作號係 ㈣追_輸人信號之空符元，故第—輸出域與該該第二輸出信號相 乂錯之一點即為空符％之起始點與終止點。該判斷器3係可由—減法器 或是一比較器來實現。 β 在-較佳實施财，該判斷器3包括—乘法如及—減法器。該 判斷器3係判斷第二輸出信號小於第—輸出信號乘上—第—比例的時間 點，並判定該時間點為空符元的起始點。 Β 且在有空符元出現之情況下，該判斷器3並判斷第二輸出信號大 ;第輸出k絲上-第二比例時的時間點，以判定該時間點為空符元 的終止點。如圖5所示’是在選擇第一比例與第二比例都為0.6時，所 判斷出的空符元起始點與終止點。 -較佳實施财’是選擇第二_略大於第—_以避免雜訊干 擾造成的誤判’如在第i例為〇6時，選擇第二比例為G 此為限。 一个Λ

在判斷出空符7L的起始賴終止點後，制㈣3即可計算出办 付7L的長度。在一實施例中，該判斷器3包括二個計數器，—個用以計 數空符元的長度，另一用以計數訊框的長度。 D 回歸參晒3，模式決定器4根據觸器3得出的空符元長度，並 基於表1的特性，決定信號的傳輸模式β 參閱圖6，本發明空符元偵測方法之實施例包含以下步驟： 步驟:將一輸入信號進行濾波’以得到一第一輸出信號，且該 第一輸出信號能追蹤通道衰落之影響。 步驟82 :將該輸人信號進行濾、波，以得到—第二輸出信號，且該 第二輸出信號驗速追蹤出職人信_之”摘岐，即追縦該輸 入信號的平均強度。 步驟83 :依據第-輸出信號與該第二輸出信號判斷出空符元。 综上所述，本發明不需事先知道輸入信號使用的傳輸模式及空符 凡和訊框的長度’就可以躺出訊框的起始點(也就是空符元的起始點) 、空符元的長度和傳輸模式。再者，本發日骑慮·道㈣的影響故 能有效應用於實際環境中。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定 本發明實施之細，即大凡依本發日种請專概圍及發明内容所作 之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1說明一數位音訊廣播信號中包含多個訊框的-示意圖； 圖2說明每—訊框包括兩種參考航及多個資料符元的示意圖； 圖3說明本發明空符元制裝置之實施例之方塊圖； 圖4說明該實施例之第_;慮波器和第二濾波器的—種實施例之方 塊圖； 圖5 根據第—輸丨錢與第二麵信絲欺空符元起始點 的示意圖：及 圖6 „兒明本發明空符元偵測方法之實施例之流程圖。 1331861 【主要元件符號說明】 1 第一濾波器 22 第四乘法器 11 第一乘法器 23 第二加法器 12 第二乘法器 24 第二延遲器 13 第一加法器 3 判斷器 14 第一延遲器 4 模式決定器 2 第二濾波器 81 〜83 步驟 21 第三乘法器 11

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍：

   —種空符元偵測裝置，適用於偵測一輸入信號中之—空符元， 元偵測裝置包含： 第慮波器’將該輸入信號進行滤波’以得到一第—輸出广， ’且該第一輪出信號係用以追蹤通道之影響； ' 一第二濾波器，將該輸入信號進行濾波，以得到一第二輸出广^ ，且該第二輸出信號係用以追蹤出該輸入信號之該空符元；及 J 馨一判斷器，係依據該第一輸出信號與該第二輸出信號，以判 該輸入信號之該空符元。 2·依據申請專利範圍帛1項所述之空符元偵測裝置，其中，該第二輪出 4號係用以追蹤該輸入信號的平均強度。 3.依據巾請專纖圍帛i項所述之空符元偵測裝置，其中，該第—遽波 器和该第二濾、波ϋ分別為兩種具有不同頻寬的低通渡波器。 •依據中料利範圍第1項所述之空符元侧裝置，其中，該判斷器包 括一減法器及一比較器這兩者中的其中之一。 ι 鲁5·依據申請專利範圍第4項所述之空符元偵測裝置，其中，該判斷器更 包括一乘法器。 依據申μ專利細第丨項所述之空符元彻!裝置，其中 ，該判斷器比 較該第一輸出信號與該第_輪出信號乘上一第一比例值，以判斷該空 符元的一起始點。 依據申w專利第6項所述之空符元_裝置其中該判斷器比 較該第_輸纽號與該第—輸出信絲上-第二比讎，簡斷該空 符元的一終止點。 8.依據申專利祀圍第7項所述之空符元侧裝置，其中，該判斷器根 12 1331861 據該空符元的該起始點與該終止點以判斷出空符元的長度。 * · 9. 依據申請專利範圍第1項所述之空符元偵測裝置，其中，該判斷器更 包括一計數器，用以計數該空符元的長度。 10. 依據申請專利範圍第1項所述之空符元偵測裝置，更包含一模式決定 器，該模式決定器根據該判斷器所判斷出之該空符元來決定出該輸入 信號的一傳輸模式。 11. 一種空符元偵測方法，用以偵測一輸入信號中之一空符元，該方法包 含： # 將該輸入信號進行濾波，以產生一第一輸出信號，且該第一輸出 信號係用以追蹤通道之影響； 將該輸入信號進行濾波，以產生一第二輸出信號，且該第二輸出 信號係用以追蹤該輸入信號之空符元；及 依據該第一輸出信號與該第二輸出信號，以判斷出該輸入信號之 空符元。 12. 依據申請專利範圍第u項所述之方法，其中，在產生第二輸出信號的 φ 步驟中，該第二輸出信號係用以追蹤該輸入信號的平均強度。 13. 依據巾請專利範圍帛u項所述之方法，其卜在產生第—輸出信號的 步驟中，係依據-第-權重值將該輸入信號進行濾波，且在產生第二 輸出信號的步驟中，係依據-第二權重值將該輸人信號進行濾波，且 該第一權重值小於該第二權重值。 14. 依據巾請專利範圍第n項所述之方法，其中，在判斷出該空符元的步 顿中’比較該第二輸出信號小於1¾第—輸出信絲上—第—比例值， 以匈斷出該空符元的起始點。 據申明專利範圍第M賴述之方法，其#，在觸出該空符元的步 13 15 1331861 驟中，比較該第二輸出信號大於該第一輸出信號乘上一第二比例值， 以判斷出該空符元的終止點。 16. 依據申請專利範圍第15項所述之方法，更包含：根據該空符元的起始 點與終止點以決定出該空符元之長度。 17. 依據申請專利範圍第16項所述之方法，更包含：根據判斷出之空符元 的長度決定該輸入信號的傳輸模式。 18. 依據申請專利範圍第11項所述之方法，更包含：根據判斷出之空符元 以決定該輸入信號的傳輸模式。 19. 依據申請專利範圍第11項所述之方法，更包含：根據判斷出之空符元 以決定該空符元的長度。 < S ) 14