專利名稱：利用奇偶場同步數據產生抵消結果的信號處理方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種信號處理方法及其相關信號處理裝置，尤其涉及一種利用奇偶數
場相結合后同步數據來調適等化器的系數或進行通道估計等信號處理的方法及裝置。
背景技術：
隨著數字時代的來臨，電視廣播已逐漸由傳統的模擬系統轉換成數字系統。現有的數字電視廣播標準包含美國的先進電視系統委員會標準(advancedtelevision system committee, ATSC)、歐洲的數字視頻地面廣播標準(Digital VideoBroadcasting-Terrestrial, DVB-T)以及日本的地面整合式數字廣播服務(IntegratedServices Digital Broadcasting-Terrestrial, ISDB-T)等標準。 由于廣播信號接收器所接收到的信號可能在傳輸過程中受到干擾，而無法準確地呈現原先局端所傳送的信號。因此，現有美國數字廣播電視系統的調制子系統提供兩種以殘余邊帶(vestigial-side-band, VSB)調制技術為基礎的模式一種為供地面廣播使用的8-VSB模式，另一種為供纜線傳輸等高數據傳輸率的應用所使用的16-VSB模式。而在地面廣播信號(又稱為ATSC信號或者8-VSB信號)中，傳送端會定時送出已知的場同步數據(field SYNC)，其包含用來調適等化器系數的訓練序列(training sequence)。 一般常見的做法是利用每個場同步數據到達的時候來調適等化器的系數，或者將單一個場同步數據重復使用數次，再來調適等化器系數以達到快速收斂的目的。然而，地面廣播信號會交互傳送奇數場的奇數場同步數據(oddfield SYNC)或者偶數場的偶數場同步數據，兩者的差別在于其中某一段的偽隨機序列(Pseudo-Random Sequence)被反相(inverted) 了。如此一來，必須先判斷在某個場同步數據中的該段偽隨機序列是否被反相了，才能夠進行后續的調適等化器系數的動作。此外，地面廣播信號中除了場同步數據以外的數據元素也常會干擾到調適等化器系數的結果。
發明內容
本發明的目的之一在于提供一種利用奇偶數場相結合后同步數據來處理信號的方法及其相關裝置，以解決先前技術中的問題。 本發明的實施例公開了一種信號處理方法，包含有利用奇數場的奇數場同步數據于特定數據區段異于偶數場的偶數場同步數據的特性；將奇數場同步數據與偶數場同步數據相結合，以產生具有抵消結果的奇偶數場相結合后同步數據；以及依據奇偶數場相結合后同步數據來執行一預定信號處理。舉例而言，依據奇偶數場相結合后同步數據來調適等化器的系數或利用奇偶數場相結合后同步數據來進行通道估計。 本發明的實施例公開了一種信號處理裝置，包含有接收裝置、抵消模塊以及預定信號處理模塊。接收裝置用以接收奇數場以及偶數場的數據，其中奇數場的奇數場同步數據于特定數據區段異于偶數場的偶數場同步數據。抵消模塊耦接于該接收裝置，用以將奇數場同步數據與偶數場同步數據相結合，以產生具有抵消結果的奇偶數場相結合后同步數據。預定信號處理模塊耦接于抵消模塊，用以依據奇偶數場相結合后同步數據來執行一預定信號處理。
圖l(包含有圖IA及圖IB)為一地面廣播信號的數據結構的示意圖。 圖2為本發明利用奇偶數場相結合后同步數據的信號處理裝置的第一實施例的
示意圖。 圖3為本發明利用奇偶數場相結合后同步數據的信號處理裝置的第二實施例的示意圖。 圖4為本發明利用奇偶數場相結合后同步數據的信號處理裝置的第三實施例的示意圖。 圖5為本發明利用奇偶數場相結合后同步數據的信號處理方法的一操作范例的流程圖。 圖6(包含有圖6A及圖6B)為本發明利用奇偶數場相結合后同步數據的信號處理
方法的另 一操作范例的流程圖。主要元件符號說明
100幀 110奇數場 120偶數場 PN511、PN63偽隨機序列 200、300、400信號處理裝置 210接收模塊 220抵消模塊 230、430預定信號處理模塊 240等化器 250系數調適電路 Sin輸入信號 FS1 、 130奇數場同步數據 FS2、140偶數場同步數據 FS3奇偶數場相結合后同步數據 FS4延長型奇偶數場相結合后同步數據 310重復模塊 440通道估計器 502 508、610、710步驟
具體實施例方式
請參考圖l，圖l(包含有圖1A與圖1B)為一地面廣播信號的數據結構示意圖。如圖1A所示，地面廣播信號包含至少一幀(frame) 100，幀100包含一奇數場110以及一偶數場120，其中奇數場IIO與偶數場120各包含313個數據片段(data segment)，且每一個奇數場或偶數場的第一個數據片段為一場同步數據，其中奇數場110的奇數場同步數據130 與偶數場120的偶數場同步數據140在一特定數據區段相互呈現反相的訊息，其余的312 個數據片段則是用來夾帶數據及其相關的前向錯誤校正碼(Forwarderror correction, FEC)。圖IB表示一個奇數場或偶數場同步數據，其中每一個符碼(symbol)代表一個位的 數據。 一個場同步數據總共包含832個符碼，其中前述的特定數據區段被稱做一偽隨機序 列PN63 (包含63個符碼)，此偽隨機序列PN63被重復了三次。而奇數場110的奇數場同步 數據130與偶數場120的偶數場同步數據140的不同之處在于，第二個偽隨機序列PN63被 反相了。 請參考圖2，圖2為本發明利用奇偶數場相結合后同步數據的信號處理裝置200的 第一實施例的示意圖。信號處理裝置200包含(但不局限于)接收模塊210、抵消模塊220 以及預定信號處理模塊230。接收裝置210系用來接收一輸入信號Sin，輸入信號Sin包含 至少一幀(例如圖1A中所示的幀100)，其中該幀的奇數場同步數據FS1相異于偶數場同步 數據FS2。抵消模塊220耦接于接收裝置210，用以將奇數場同步數據FS1與偶數場同步數 據FS2相結合，以產生具有抵消結果的奇偶數場相結合后同步數據FS3。而預定信號處理模 塊230耦接于抵消模塊220，用以依據奇偶數場相結合后同步數據FS3來執行一預定信號處 理。由圖1可得知，奇數場同步數據FS1與偶數場同步數據FS2的不同之處在于第二個偽 隨機序列PN63被反相了，因此，奇偶數場相結合后同步數據FS3的第二個偽隨機序列PN63 會互相抵消，避免了需要先判斷第二個偽隨機序列PN63有沒有被反相的問題。此外，輸入 信號Sin中除了場同步數據FS1、FS2以外的其他數據的影響也會被抵消掉，進而減少干擾 到預定信號處理模塊230執行該預定信號處理的結果。 在本實施例中，特定信號處理模塊230包含一等化器240以及一系數調適電路 250，其中系數調適電路250耦接于等化器240，用來依據奇偶數場相結合后同步數據FS3來 調適(train)等化器240的系數，此動作亦即前述預定信號處理模塊230所欲進行的該預 定信號處理。 請注意，輸入信號Sin可符合一先進電視系統委員會標準(advancedtelevision system committee, ATSC)，但本發明并不局限于此，亦可為其它類型的信號。此外，系數調 適電路250可依據一適應性演算法并利用奇偶數場相結合后同步數據FS3來調適等化器 240的系數，但此并非本發明的限制條件。關于系數調適電路250如何調適等化器240的系 數，此為已知相關技藝者及具通常知識者所熟知，故在此不多加贅述。 在 一 實施例中，等化器240為 一 線性前饋等化器(Linear Feed-forwardequalizer，LE)或一決定反饋等化器(Decision-feedback equalizer,DFE)， 但本發明并不局限于此。 請注意，在上述的實施例中，是直接采用奇偶數場相結合后同步數據FS3來調適 等化器240的系數，但此并非本發明的限制條件。在其他的實施例中，可采用數據重復利用 (data recycling)技術來加速等化器系數的收斂。請參考圖3，圖3為本發明利用奇偶數場 相結合后同步數據的信號處理裝置300的第二實施例的示意圖。圖3的信號處理裝置300 與圖2所示的信號處理裝置200類似，兩者不同之處在于信號處理裝置300還包含一重復 模塊310，耦接于抵消模塊220與預定信號處理模塊230之間，用以重復奇偶數場相結合后 同步數據FS3，以產生一延長型奇偶數場相結合后同步數據FS4，而系數調適電路250則利用延長型奇偶數場相結合后同步數據FS4來調適240等化器的系數。如此一來，不但可避 免需要先判斷第二個偽隨機序列PN63有沒有被反相的問題以及避免其他數據干擾調適等 化器240系數的結果，還可以加速等化器240系數的收斂。 請再注意，以上所述的實施例僅用來作為本發明的范例說明，并非本發明的限制 條件，熟知此項技藝者應可了解，在不違背本發明的精神下，預定信號處理模塊230的應用 范圍的各種變化皆是可行的。請參考圖4，圖4為本發明利用奇偶數場相結合后同步數據 的信號處理裝置400的第三實施例的示意圖。圖4的信號處理裝置400與圖2所示的信 號處理裝置200類似，兩者不同之處在于信號處理裝置400的預定信號處理模塊430包含 一通道估計器440，其利用奇偶數場相結合后同步數據FS3來進行一通道估計(cha皿el estimation)，此動作亦即預定信號處理模塊430所欲進行的預定信號處理。
請參考圖5，圖5為本發明利用奇偶數場相結合后同步數據的信號處理方法的一 操作范例的流程圖，其包含(但不局限于)以下的步驟(請注意，假若可獲得實質上相同的 結果，則這些步驟并不一定要遵照圖5所示的執行次序來執行)
步驟502:開始。 步驟504 :接收一輸入信號，該輸入信號包含至少一幀，該幀包含奇數場及偶數
場，其中奇數場的奇數場同步數據是相異于偶數場的偶數場同步數據。 步驟506 :將奇數場同步數據與偶數場同步數據相結合，以產生具有抵消結果的
奇偶數場相結合后同步數據。 步驟508 :依據奇偶數場相結合后同步數據來執行一預定信號處理。
請參考圖6 (包含有圖6A及圖6B)，圖6為本發明利用奇偶數場相結合后同步數據 的信號處理方法的另一操作范例的流程圖。如圖6A所示，該流程包含(但不局限于)以下 的步驟 步驟502:開始。 步驟504 :接收一輸入信號，該輸入信號包含至少一幀，該幀包含奇數場及偶數
場，其中奇數場的奇數場同步數據是相異于偶數場的偶數場同步數據。 步驟506 :將奇數場同步數據與偶數場同步數據相結合，以產生具有抵消結果的
奇偶數場相結合后同步數據。
步驟610 :依據該奇偶數場相結合后同步數據來調適一等化器的系數。 圖6A的步驟與圖5的步驟類似，其為圖5的一范例實施例，在本實施例中，圖6A
所執行的該預定信號處理為依據奇偶數場相結合后同步數據來調適等化器的系數(即步
驟610)。關于圖6A所示的各步驟請搭配圖2所示的各元件，即可了解各元件如何運作，故
在此不再贅述。 如圖6B所示，該流程包含(但不局限于)以下的步驟
步驟502:開始。 步驟504 :接收一輸入信號，該輸入信號包含至少一幀，該幀包含奇數場及偶數
場，其中奇數場的奇數場同步數據是相異于偶數場的偶數場同步數據。 步驟506 :將奇數場同步數據與偶數場同步數據相結合，以產生具有抵消結果的
奇偶數場相結合后同步數據。
步驟710 :利用奇偶數場相結合后同步數據來進行通道估計。
圖6B的步驟與圖5的步驟類似，其為圖5的另一范例實施例，在本實施例中，圖6B 所執行的該預定信號處理為利用該奇偶數場相結合后同步數據來進行通道估計(即步驟 710)。關于圖6B所示的各步驟請搭配圖4所示的各元件，即可了解各元件如何運作，故在 此不再贅述。 上述流程的步驟僅為本發明所舉可行的實施例，并非限制本發明的限制條件，且 在不違背本發明的精神的情況下，此方法可還包含其他的中間步驟或者可將幾個步驟合并 成單一步驟，以做適當的變化。 以上所述的實施例僅用來說明本發明的技術特征，并非用來局限本發明的范圍。 由上可知，本發明提供一種利用奇偶數場相結合后同步數據來執行一預定信號處理的信 號處理方法及其相關信號處理裝置。通過將奇數場同步數據與偶數場同步數據相結合后， 再利用所產生的具有抵消結果的奇偶數場相結合后同步數據來進行后續的預定信號處理 (例如調適等化器系數或者通道估計)，如此一來，可以避免需要先判斷第二個偽隨機序列 PN63有沒有被反相的問題。須注意的是，所謂的抵消結果可經由執行相加、平均或等化奇數 場同步數據與偶數場同步數據的動作而得，而其他實質上的抵消方式亦應屬于本發明的范 圍。此外，本發明所公開的機制還可以降低輸入信號Sin中除了場同步數據以外的其他數 據的干擾效應，以利等化器系數的調適或者通道估計。且本發明所公開的機制，不僅實作簡 單，且不會造成成本的增加以及系統的負擔，是一種既簡單又實際的方法。
以上所述僅為本發明的優選實施例，凡依本發明權利要求書所做的均等變化與修 飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
一種信號處理方法，適用于奇數場與偶數場的信號處理，包含有接收一奇數場同步數據以及一偶數場同步數據，其中該奇數場同步數據以及該偶數場同步數據除了相互對應的一特定數據區段互為反相外，其余數據實質上皆相同；將該奇數場同步數據與該偶數場同步數據相結合，以產生具有抵消結果的一奇偶數場相結合后同步數據；以及依據該奇偶數場相結合后同步數據來執行一預定信號處理。
2. 如權利要求1所述的方法，其中該輸入信號符合一先進電視系統委員會標準。
3. 如權利要求1所述的方法，其中將該奇數場同步數據與該偶數場同步數據相結合，以產生具有抵消結果的該奇偶數場相結合后同步數據的步驟包含有將該奇數場同步數據與該偶數場同步數據執行相加、平均或等化動作，以產生該奇偶數場相結合后同步數據。
4. 如權利要求1所述的方法，其中依據該奇偶數場相結合后同步數據來執行該預定信號處理的步驟包含有依據該奇偶數場相結合后同步數據所造成的抵消結果來調適一等化器的系數。
5. 如權利要求4所述的方法，其中依據該奇偶數場相結合后同步數據所造成的抵消結果來調適該等化器的系數的步驟包含有依據一適應性演算法與該奇偶數場相結合后同步數據來調適該等化器的系數。
6. 如權利要求4所述的方法，其中依據該奇偶數場相結合后同步數據所造成的抵消結果來調適該等化器的系數的步驟包含有重復該奇偶數場相結合后同步數據，以產生一延長型奇偶數場相結合后同步數據；以及利用該延長型奇偶數場相結合后同步數據來調適該等化器的系數。
7. 如權利要求4所述的方法，其中該等化器為一線性前饋等化器或一決定反饋等化器。
8. 如權利要求1所述的方法，其中依據該奇偶數場相結合后同步數據來執行該預定信號處理的步驟包含有利用該奇偶數場相結合后同步數據來進行一通道估計。
9. 一種信號處理裝置，適用于奇數場與偶數場的信號處理，包含有一接收裝置，用以接收一奇數場同步數據以及一偶數場同步數據，其中該奇數場同步數據以及該偶數場同步數據除了相互對應的一特定數據區段互為反相外，其余數據實質上皆相同；一抵消模塊，耦接于該接收裝置，用以將該奇數場同步數據與該偶數場同步數據相結合，以產生具有抵消結果的一奇偶數場相結合后同步數據；以及一預定信號處理模塊，耦接于該抵消模塊，用以依據該奇偶數場相結合后同步數據來執行一預定信號處理。
10. 如權利要求9所述的信號處理裝置，其中該輸入信號符合一先進電視系統委員會標準。
11. 如權利要求9所述的信號處理裝置，其中該抵消模塊系針對該奇數場同步數據與該偶數場同步數據執行相加、平均或等化的動作，以產生該奇偶數場相結合后同步數據。
12. 如權利要求9所述的信號處理裝置，其中該預定信號處理模塊包含一等化器；以及一系數調適電路，耦接于該等化器，用來依據該奇偶數場相結合后同步數據所造成的抵消結果來調適該等化器的系數。
13. 如權利要求12所述的信號處理裝置，其中該系數調適電路依據一適應性演算法與該奇偶數場相結合后同步數據來調適該等化器的系數。
14. 如權利要求12所述的信號處理裝置，其還包含一重復模塊，耦接于該抵消模塊與該預定信號處理模塊之間，用以重復該奇偶數場相結合后同步數據，以產生一延長型奇偶數場相結合后同步數據；其中，該系數調適電路利用該延長型奇偶數場相結合后同步數據來調適該等化器的系數。
15. 如權利要求12所述的信號處理裝置，其中該等化器為一線性前饋等化器或一決定反饋等化器。
16. 如權利要求9所述的信號處理裝置，其中該預定信號處理模塊包含一通道估計器，利用該奇偶數場相結合后同步數據來進行一通道估計。
全文摘要
利用奇偶場同步數據產生抵消結果的信號處理方法及裝置。該信號處理方法包含接收奇數場的奇數場同步數據以及偶數場的偶數場同步數據，其中奇數場同步數據在一特定數據區段相異于偶數場同步數據；將奇數場同步數據與偶數場同步數據相結合，以產生具有抵消結果的奇偶數場相結合后同步數據；以及依據奇偶數場相結合后同步數據來執行一預定信號處理。
文檔編號H04N5/40GK101742134SQ20081017682
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月25日 優先權日2008年11月25日
發明者李宜霖, 黃正壹 申請人:瑞昱半導體股份有限公司