使用分層劃分多路復(fù)用的廣播信號幀生成設(shè)備和廣播信號幀生成方法與流程

本發(fā)明涉及在廣播系統(tǒng)中使用的廣播信號傳送/接收技術(shù)，并更具體地，涉及多路復(fù)用/解多路復(fù)用并然后傳送/接收兩個或多個信號的廣播信號傳送/接收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

比特交織編碼調(diào)制(bicm)是帶寬有效的傳送技術(shù)，并且按照這樣的方式實現(xiàn)，使得誤差校正編碼器、逐比特交織器和高階調(diào)制器彼此組合。

bicm能使用簡單的結(jié)構(gòu)提供卓越的性能，因為其使用低密度奇偶校驗(ldpc)編碼器或渦式編碼器作為誤差校正編碼器。此外，bicm能提供高級別靈活性，因為其能按照各種形式選擇調(diào)制階數(shù)以及誤差校正碼的長度和碼率。由于這些優(yōu)點，所以bicm已在諸如dvb-t2和dvb-ngh的廣播標(biāo)準(zhǔn)中使用，并且具有在其它下一代廣播系統(tǒng)中使用的強(qiáng)概率。

為了同時支持多個服務(wù)，需要多路復(fù)用，即，混合多個信號的處理。在多路復(fù)用技術(shù)之中，當(dāng)前廣泛使用的技術(shù)包括適于劃分和使用時間資源的時分復(fù)用(tdm)和適于劃分和使用頻率資源的頻分復(fù)用(fdm)。即，tdm是向各個服務(wù)分派時間片段的方法，并且fdm是用于向各個服務(wù)分派頻率資源片段并然后使用它們的技術(shù)。最近，存在對于可應(yīng)用到下一代廣播系統(tǒng)并比tdm和fdm提供更大的靈活性和性能的新多路復(fù)用技術(shù)的緊迫需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供這樣的廣播信號幀結(jié)構(gòu)，其中應(yīng)用能夠比tdm和fdm提供更大的靈活性和性能的新的信號多路復(fù)用技術(shù)。

此外，本發(fā)明的目的是使得每一服務(wù)能夠使用時間和頻率資源的100％，同時支持下一代廣播系統(tǒng)中的多個服務(wù)。

此外，本發(fā)明的目的是通過按照各個不同的功率電平組合信號、來對與兩個或更多層對應(yīng)的信號進(jìn)行有效多路復(fù)用/解多路復(fù)用。

此外，本發(fā)明的目的是有效地用信號傳輸按照彼此不同的功率電平組合的層和物理層管道(plp)。

技術(shù)方案

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種用于生成廣播信號幀的設(shè)備，包括：組合器，被配置為通過按照不同功率電平組合核心層信號和增強(qiáng)層信號，來生成多路復(fù)用的信號；功率歸一化器，被配置為將所述多路復(fù)用的信號的功率降低到與核心層信號對應(yīng)的功率電平；時間交織器，被配置為通過執(zhí)行向核心層信號和增強(qiáng)層信號兩者應(yīng)用的交織，來生成時間交織的信號；和幀構(gòu)建器，被配置為生成廣播信號幀，該廣播信號幀包括用于用信號傳輸物理層管道(plp)的尺寸信息、以及核心層信號和增強(qiáng)層信號共享的時間交織器信息的前導(dǎo)碼。

在該情況下，該幀構(gòu)建器可包括：引導(dǎo)碼發(fā)生器，被配置為生成引導(dǎo)碼；前導(dǎo)碼發(fā)生器，被配置為生成前導(dǎo)碼；和疊加有效載荷發(fā)生器，被配置為生成與時間交織的信號對應(yīng)的疊加有效載荷。

在該情況下，該尺寸信息可基于向物理層管道分派的數(shù)據(jù)單元的數(shù)目而生成。

在該情況下，該前導(dǎo)碼可包括物理層管道的開始位置信息和類型信息。

在該情況下，該前導(dǎo)碼可包括：用于標(biāo)識物理層管道(plp)的plp標(biāo)識信息；和用于標(biāo)識與層的劃分對應(yīng)的層的層標(biāo)識信息。

在該情況下，該尺寸信息和該開始位置信息可被包括在每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息對應(yīng)的條件聲明的條件。

在該情況下，可對于每一物理層管道(plp)基于層標(biāo)識信息和預(yù)定值的比較結(jié)果，而將該類型信息選擇性地包括在前導(dǎo)碼中。

在該情況下，該設(shè)備可進(jìn)一步包括注入電平控制器，被配置為通過降低增強(qiáng)層信號的功率，來生成功率降低的增強(qiáng)層信號。在該情況下，該組合器可通過組合核心層信號和功率降低的增強(qiáng)層信號，來生成所述多路復(fù)用的信號。

在該情況下，該前導(dǎo)碼可基于層標(biāo)識信息和預(yù)定值的比較結(jié)果，而選擇性包括與每一物理層管道(plp)的注入電平控制器對應(yīng)的注入電平信息。

在該情況下，該功率歸一化器可對應(yīng)于歸一化因子，并且可將多路復(fù)用的信號的功率降低該組合器已將該功率增加的電平。

在該情況下，該注入電平控制器可對應(yīng)于縮放因子。在該情況下，該歸一化因子和該縮放因子的每一個可以是大于0并小于1的值。在該情況下，當(dāng)與該注入電平控制器對應(yīng)的功率的降低變大時，該縮放因子可減小，并且當(dāng)與該注入電平控制器對應(yīng)的功率的降低變大時，該歸一化因子可增大。

在該情況下，該增強(qiáng)層信號可對應(yīng)于基于與對應(yīng)于核心層信號的核心層數(shù)據(jù)的恢復(fù)對應(yīng)的消除、所恢復(fù)的增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。

此外，本發(fā)明的實施例提供了一種用于生成廣播信號幀的方法，包括：通過按照不同功率電平組合核心層信號和增強(qiáng)層信號，來生成多路復(fù)用的信號；將所述多路復(fù)用的信號的功率降低到與核心層信號對應(yīng)的功率電平；通過執(zhí)行向核心層信號和增強(qiáng)層信號兩者應(yīng)用的交織，來生成時間交織的信號；和生成廣播信號幀，該廣播信號幀包括用于用信號傳輸物理層管道(plp)的尺寸信息、以及核心層信號和增強(qiáng)層信號共享的時間交織器信息的前導(dǎo)碼。

在該情況下，生成廣播信號幀可包括：生成引導(dǎo)碼；生成前導(dǎo)碼；和生成與時間交織的信號對應(yīng)的疊加有效載荷。

在該情況下，該尺寸信息可基于向物理層管道分配的數(shù)據(jù)單元的數(shù)目而生成。

在該情況下，該前導(dǎo)碼可包括物理層管道的開始位置信息和類型信息。

在該情況下，該前導(dǎo)碼可包括用于標(biāo)識物理層管道(plp)的plp標(biāo)識信息；和用于標(biāo)識與層的劃分對應(yīng)的層的層標(biāo)識信息。

在該情況下，該尺寸信息和該開始位置信息可被包括在每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息對應(yīng)的條件聲明的條件。

在該情況下，可對于每一物理層管道(plp)基于層標(biāo)識信息和預(yù)定值的比較結(jié)果，而將該類型信息選擇性地包括在前導(dǎo)碼中。

有利效果

根據(jù)本發(fā)明，提供了提供能夠比tdm和fdm提供更大的靈活性和性能的新的信號多路復(fù)用技術(shù)。

此外，根據(jù)本發(fā)明，能同時在下一代廣播系統(tǒng)中支持多個服務(wù)，并且每一服務(wù)能夠使用時間和頻率資源的100％。

此外，根據(jù)本發(fā)明，能通過按照各個不同的功率電平組合與兩個或更多層對應(yīng)的信號，來對這些信號進(jìn)行有效多路復(fù)用/解多路復(fù)用。

此外，根據(jù)本發(fā)明，有效地用信號傳輸按照彼此不同的功率電平組合的層和物理層管道(plp)。

附圖說明

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的廣播信號傳送/接收系統(tǒng)的框圖；

圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的廣播信號傳送/接收方法的操作流程圖；

圖3是示出了圖1的用于生成廣播信號幀的設(shè)備的示例的框圖；

圖4是示出了廣播信號幀的結(jié)構(gòu)的示例的圖；

圖5是示出了圖4中示出的廣播信號幀的接收處理的示例的圖；

圖6是示出了圖4中示出的廣播信號幀的接收處理的另一示例的圖；

圖7是示出了圖1中示出的用于生成廣播信號幀的設(shè)備的另一示例的框圖；

圖8是示出了圖1中示出的信號解多路復(fù)用器的示例的框圖；

圖9是示出了圖8中示出的核心層bicm解碼器和增強(qiáng)層碼元提取器的示例的框圖；

圖10是示出了圖8中示出的核心層bicm解碼器和增強(qiáng)層碼元提取器的另一示例的框圖；

圖11是示出了圖8中示出的核心層bicm解碼器和增強(qiáng)層碼元提取器的另一示例的框圖；

圖12是示出了圖1中示出的信號解多路復(fù)用器的另一示例的框圖；

圖13是示出了歸因于核心層信號和增強(qiáng)層信號的組合的、功率的增加的圖；

圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于生成廣播信號幀的方法的操作流程圖；

圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的包括廣播信號幀的超幀的結(jié)構(gòu)的圖；

圖16是示出了包括多物理層管道并使用兩層的ldm的ldm幀的示例的圖；

圖17是示出了包括多物理層管道并使用兩層的ldm的ldm幀的另一示例的圖；

圖18是示出了使用多物理層管道和兩層的ldm的ldm幀的應(yīng)用示例的圖；和

圖19是示出了使用多物理層管道和兩層的ldm的ldm幀的另一應(yīng)用示例的圖。

具體實施方式

下面將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明。在該描述中，下面將省略已被認(rèn)為使得本發(fā)明的要義不必要地模糊的重復(fù)描述以及公知功能和配置的描述。提供本發(fā)明的實施例，以向具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域的一般知識的技術(shù)人員全面描述本發(fā)明。因此，可夸大圖中的組件的形狀、尺寸等，以使得描述清楚。

下面參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的廣播信號傳送/接收系統(tǒng)的框圖。

參考圖1，根據(jù)本發(fā)明實施例的廣播信號傳送/接收系統(tǒng)包括廣播信號傳送設(shè)備110、無線信道120、和廣播信號接收設(shè)備130。

廣播信號傳送設(shè)備110包括通過對核心層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用而生成廣播信號幀的用于生成廣播信號幀的設(shè)備111、和ofdm發(fā)射器113。

該設(shè)備111按照不同功率電平來組合與核心層數(shù)據(jù)對應(yīng)的核心層信號以及與增強(qiáng)層數(shù)據(jù)對應(yīng)的增強(qiáng)層信號，并通過執(zhí)行向核心層信號和增強(qiáng)層信號兩者應(yīng)用的交織，來生成多路復(fù)用的信號。在該情況下，該設(shè)備111可使用時間交織的信號，來生成包括引導(dǎo)碼和前導(dǎo)碼的廣播信號幀。在該情況下，該廣播信號幀可以是atsc3.0幀。

ofdm發(fā)射器113經(jīng)由天線117使用ofdm通信方法傳送多路復(fù)用的信號，由此允許通過無線信道120經(jīng)由廣播信號接收設(shè)備130的天線137接收所傳送的ofdm信號。

廣播信號接收設(shè)備130包括ofdm接收器133和信號解多路復(fù)用器131。當(dāng)經(jīng)由天線137接收到通過無線信道120所傳送的信號時，ofdm接收器133經(jīng)由同步、信道估計和均衡來接收ofdm信號。

在該情況下，ofdm接收器133可從ofdm信號檢測和解調(diào)引導(dǎo)碼，使用引導(dǎo)碼中包括的信息來解調(diào)前導(dǎo)碼，并使用前導(dǎo)碼中包括的信息來解調(diào)疊加的有效載荷。

信號解多路復(fù)用器131首先從經(jīng)由ofdm接收器133所接收的信號(疊加的有效載荷)恢復(fù)核心層數(shù)據(jù)，并然后經(jīng)由與恢復(fù)的核心層數(shù)據(jù)對應(yīng)的消除，來恢復(fù)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。在該情況下，信號解多路復(fù)用器131可首先生成廣播信號幀，可恢復(fù)引導(dǎo)碼，可使用引導(dǎo)碼中包括的信息來恢復(fù)前導(dǎo)碼，并可使用前導(dǎo)碼中包括的信令信息用于數(shù)據(jù)信號的恢復(fù)。在該情況下，該信令信息可以是l1信令信息，并且可包括注入電平信息、歸一化因子信息等。

在該情況下，該前導(dǎo)碼可包括用于標(biāo)識物理層管道(plp)的plp標(biāo)識信息；和用于標(biāo)識與層的劃分對應(yīng)的層的層標(biāo)識信息。

在該情況下，plp標(biāo)識信息和層標(biāo)識信息可被包括在前導(dǎo)碼中作為彼此不同的字段。

在該情況下，時間交織器信息可被包括在用于每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息對應(yīng)的條件聲明的條件。

在該情況下，前導(dǎo)碼可基于層標(biāo)識信息和預(yù)定值的比較結(jié)果，而選擇性包括與用于每一物理層管道(plp)的注入電平控制器對應(yīng)的注入電平信息。

在該情況下，前導(dǎo)碼可包括物理層管道的類型信息、開始位置信息和尺寸信息。

在該情況下，類型信息可用于標(biāo)識與非分散物理層管道對應(yīng)的第一類型以及與分散物理層管道對應(yīng)的第二類型中的一個。

在該情況下，非分散物理層管道可以被分派用于鄰近(contiguous)數(shù)據(jù)單元索引，并且分散物理層管道可包括兩個或更多子切片。

在該情況下，可對于每一物理層管道(plp)根據(jù)層標(biāo)識信息和預(yù)定值的比較結(jié)果，而選擇性用信號傳輸該類型信息。

在該情況下，可僅對于核心層用信號傳輸該類型信息。

在該情況下，開始位置信息可等于與物理層管道的第一數(shù)據(jù)單元對應(yīng)的索引。

在該情況下，開始位置信息可使用單元尋址方案來指示物理層管道的開始位置。

在該情況下，開始位置信息可被包括在每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息對應(yīng)的條件聲明的條件。

在該情況下，該尺寸信息可基于向物理層管道分派的數(shù)據(jù)單元的數(shù)目而生成。

在該情況下，該尺寸信息可被包括在用于每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息對應(yīng)的條件聲明的條件。

如稍后將詳細(xì)描述的，圖1中示出的設(shè)備111可包括組合器，被配置為通過按照不同功率電平組合核心層信號和增強(qiáng)層信號來生成多路復(fù)用的信號；功率歸一化器，被配置為將多路復(fù)用的信號的功率降低為與核心層信號對應(yīng)的功率電平；時間交織器，被配置為通過執(zhí)行向核心層信號和增強(qiáng)層信號兩者應(yīng)用的交織，來生成時間交織的信號；和幀構(gòu)建器，被配置為使用時間交織的信號來生成廣播信號幀，該廣播信號幀包括用于用信號傳輸物理層管道(plp)的尺寸信息、以及核心層信號和增強(qiáng)層信號共享的時間交織器信息的前導(dǎo)碼。在該情況下，圖1中示出的廣播信號傳送設(shè)備110可被看作包括：組合器，被配置為通過按照不同功率電平組合核心層信號和增強(qiáng)層信號來生成多路復(fù)用的信號；功率歸一化器，被配置為將多路復(fù)用的信號的功率降低為與核心層信號對應(yīng)的功率電平；時間交織器，被配置為通過執(zhí)行向核心層信號和增強(qiáng)層信號兩者應(yīng)用的交織，來生成時間交織的信號；幀構(gòu)建器，被配置為使用時間交織的信號，來生成廣播信號幀，該廣播信號幀包括用于用信號傳輸物理層管道(plp)的尺寸信息、以及核心層信號和增強(qiáng)層信號共享的時間交織器信息的前導(dǎo)碼；和ofdm發(fā)射器，被配置為通過天線使用ofdm通信方案來傳送該廣播信號幀。

如稍后將詳細(xì)描述的，圖1中示出的信號解多路復(fù)用器可包括時間解交織器，被配置為通過向與廣播信號幀對應(yīng)的接收信號應(yīng)用時間解交織，來生成時間解交織的信號；解歸一化器，被配置為將接收信號或時間解交織的信號的功率增加與該發(fā)射器的功率歸一化器的功率降低對應(yīng)的電平；核心層bicm解碼器，被配置為從該解歸一化器進(jìn)行功率調(diào)整的信號恢復(fù)核心層數(shù)據(jù)；增強(qiáng)層碼元提取器，被配置為通過使用核心層bicm解碼器的核心層fec解碼器的輸出信號、對該解歸一化器進(jìn)行功率調(diào)整的信號執(zhí)行與核心層數(shù)據(jù)對應(yīng)的消除，來提取增強(qiáng)層信號；解注入電平控制器，被配置為將增強(qiáng)層信號的功率增加與該發(fā)射器的注入電平控制器的功率降低對應(yīng)的電平；和增強(qiáng)層bicm解碼器，被配置為使用解注入電平控制器的輸出信號恢復(fù)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。在該情況下，圖1中示出的廣播信號接收設(shè)備130可被看作包括：ofdm接收器，被配置為通過對與廣播信號幀對應(yīng)的傳送的信號執(zhí)行同步、信道估計和均衡中的任何一個或多個，來生成接收的信號；時間解交織器，被配置為通過向接收的信號應(yīng)用時間解交織，來生成時間解交織的信號；解歸一化器，被配置為將接收信號或時間解交織的信號的功率增加與該發(fā)射器的功率歸一化器的功率降低對應(yīng)的電平；核心層bicm解碼器，被配置為從該解歸一化器進(jìn)行功率調(diào)整的信號恢復(fù)核心層數(shù)據(jù)；增強(qiáng)層碼元提取器，被配置為通過使用核心層bicm解碼器的核心層fec解碼器的輸出信號、對該解歸一化器進(jìn)行功率調(diào)整的信號執(zhí)行與核心層數(shù)據(jù)對應(yīng)的消除，來提取增強(qiáng)層信號；解注入電平控制器，被配置為將增強(qiáng)層信號的功率增加與該發(fā)射器的注入電平控制器的功率降低對應(yīng)的電平；和增強(qiáng)層bicm解碼器，被配置為使用解注入電平控制器的輸出信號恢復(fù)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。

盡管圖1中沒有明確示出，但是根據(jù)本發(fā)明實施例的廣播信號傳送/接收系統(tǒng)可對除了核心層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)之外的一條或多條擴(kuò)展層數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用/解多路復(fù)用。在該情況下，可按照比核心層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的功率電平更低的功率電平，來對擴(kuò)展層數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用。此外，當(dāng)包括兩個或多個擴(kuò)展層時，第二擴(kuò)展層的注入功率電平可低于第一擴(kuò)展層的注入功率電平，并且第三擴(kuò)展層的注入功率電平可低于第二擴(kuò)展層的注入功率電平。

圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的廣播信號傳送/接收方法的操作流程圖。

參考圖2，在根據(jù)本發(fā)明實施例的廣播信號傳送/接收方法中，在步驟s210，核心層信號和增強(qiáng)層信號按照不同功率電平組合，并然后多路復(fù)用，以生成廣播信號幀，該廣播信號幀包括用于用信號傳輸物理層管道(plp)的尺寸信息、以及核心層信號和增強(qiáng)層信號共享的時間交織器信息的前導(dǎo)碼。

在該情況下，在步驟s210生成的廣播信號幀可包括引導(dǎo)碼、前導(dǎo)碼和疊加有效載荷。在該情況下，至少引導(dǎo)碼和前導(dǎo)碼可包括l1信令信息。在該情況下，l1信令信息可包括注入電平信息和歸一化因子信息。

在該情況下，前導(dǎo)碼可包括用于標(biāo)識物理層管道(plp)的plp標(biāo)識信息；和用于標(biāo)識與層的劃分對應(yīng)的層的層標(biāo)識信息。

在該情況下，plp標(biāo)識信息和層標(biāo)識信息可被包括在前導(dǎo)碼中作為彼此不同的字段。

在該情況下，時間交織器信息可被包括在用于每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息對應(yīng)的條件聲明的條件。

在該情況下，前導(dǎo)碼可基于層標(biāo)識信息和預(yù)定值的比較結(jié)果，而選擇性包括與用于每一物理層管道(plp)的注入電平控制器對應(yīng)的注入電平信息。

在該情況下，前導(dǎo)碼可包括物理層管道的類型信息、開始位置信息和尺寸信息。

在該情況下，該類型信息可用于標(biāo)識與非分散物理層管道對應(yīng)的第一類型以及與分散物理層管道對應(yīng)的第二類型中的一個。

在該情況下，非分散物理層管道可以被分派用于鄰近數(shù)據(jù)單元索引，并且分散物理層管道可包括兩個或更多子切片。

在該情況下，可對于每一物理層管道(plp)根據(jù)層標(biāo)識信息和預(yù)定值的比較結(jié)果，而選擇性用信號傳輸該類型信息。

在該情況下，可僅對于核心層用信號傳輸該類型信息。

在該情況下，該開始位置信息可等于與物理層管道的第一數(shù)據(jù)單元對應(yīng)的索引。

在該情況下，該開始位置信息可使用單元尋址方案來指示物理層管道的開始位置。

在該情況下，該開始位置信息可被包括在用于每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息對應(yīng)的條件聲明的條件。

在該情況下，該尺寸信息可基于向物理層管道分派的數(shù)據(jù)單元的數(shù)目而生成。

在該情況下，該尺寸信息可被包括在用于每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息對應(yīng)的條件聲明的條件。

此外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的廣播信號傳送/接收方法中，在步驟s220對廣播信號幀進(jìn)行ofdm傳送。

此外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的廣播信號傳送/接收方法中，在步驟s230對傳送的信號進(jìn)行ofdm接收。

在該情況下，在步驟s230，可執(zhí)行同步、信道估計和均衡。

在該情況下，在步驟s230，可恢復(fù)引導(dǎo)碼，可使用恢復(fù)的引導(dǎo)碼中包括的信號來恢復(fù)前導(dǎo)碼，并且可使用前導(dǎo)碼中包括的信令信息來恢復(fù)數(shù)據(jù)信號。

此外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的廣播信號傳送/接收方法中，在步驟s240從接收的信號恢復(fù)核心層數(shù)據(jù)。

此外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的廣播信號傳送/接收方法中，在步驟s250經(jīng)由核心層信號的消除，來恢復(fù)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。

具體地，圖2中示出的步驟s240和s250可對應(yīng)于與步驟s210對應(yīng)的解多路復(fù)用操作。

如稍后將詳細(xì)描述的，圖2中示出的步驟s210可包括通過按照不同功率電平組合核心層信號和增強(qiáng)層信號來生成多路復(fù)用的信號；將多路復(fù)用的信號的功率降低為與核心層信號對應(yīng)的功率電平；通過執(zhí)行向核心層信號和增強(qiáng)層信號兩者應(yīng)用的交織，來生成時間交織的信號；和使用時間交織的信號，來生成廣播信號幀，該廣播信號幀包括用于用信號傳輸物理層管道(plp)的尺寸信息、以及核心層信號和增強(qiáng)層信號共享的時間交織器信息的前導(dǎo)碼。

在該情況下，步驟s210和s220的廣播信號傳送方法可被看作包括：通過按照不同功率電平組合核心層信號和增強(qiáng)層信號來生成多路復(fù)用的信號；將多路復(fù)用的信號的功率降低為與核心層信號對應(yīng)的功率電平；通過執(zhí)行向核心層信號和增強(qiáng)層信號兩者應(yīng)用的交織，來生成時間交織的信號；使用時間交織的信號，來生成廣播信號幀，該廣播信號幀包括用于用信號傳輸物理層管道(plp)的尺寸信息、以及核心層信號和增強(qiáng)層信號共享的時間交織器信息的前導(dǎo)碼；和通過天線使用ofdm通信方案來傳送該廣播信號幀。

如稍后將詳細(xì)描述的，圖2中示出的步驟s240和s250可包括通過向與廣播信號幀對應(yīng)的接收信號應(yīng)用時間解交織，來生成時間解交織的信號；將接收信號或時間解交織的信號的功率增加與該發(fā)射器的功率歸一化器的功率降低對應(yīng)的電平；從功率調(diào)整的信號恢復(fù)核心層數(shù)據(jù)；通過對所述功率調(diào)整的信號執(zhí)行與核心層數(shù)據(jù)對應(yīng)的消除，來提取增強(qiáng)層信號；將增強(qiáng)層信號的功率增加與該發(fā)射器的注入電平控制器的功率降低對應(yīng)的電平；和使用所述功率調(diào)整的增強(qiáng)信號恢復(fù)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。在該情況下，根據(jù)本發(fā)明實施例的廣播信號接收方法可被看作包括：通過對與廣播信號幀對應(yīng)的傳送的信號執(zhí)行同步、信道估計和均衡中的任何一個或多個，來生成接收的信號；通過向接收的信號應(yīng)用時間解交織，來生成時間解交織的信號；將接收信號或時間解交織的信號的功率增加與該發(fā)射器的功率歸一化器的功率降低對應(yīng)的電平；通過從功率調(diào)整的信號恢復(fù)核心層數(shù)據(jù)；通過對所述功率調(diào)整的信號執(zhí)行與核心層數(shù)據(jù)對應(yīng)的消除，來提取增強(qiáng)層信號；將增強(qiáng)層信號的功率增加與該發(fā)射器的注入電平控制器的功率降低對應(yīng)的電平；和通過使用所述功率調(diào)整的增強(qiáng)層信號，來恢復(fù)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。

圖3是示出了圖1中的用于生成廣播信號幀的設(shè)備的示例的框圖。

參考圖3，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于生成廣播信號幀的設(shè)備可包括核心層bicm單元310、增強(qiáng)層bicm單元320、注入電平控制器330、組合器340、功率歸一化器345、和時間交織器350、信令生成單元360、和幀構(gòu)建器370。

一般，bicm裝置包括誤差校正編碼器、比特交織器、和碼元映射器。圖3中示出的核心層bicm單元310和增強(qiáng)層bicm單元320中的每一個可包括誤差校正編碼器、比特交織器、和碼元映射器。特別是，可通過串聯(lián)連接bch編碼器和ldpc編碼器，來形成圖3中示出的誤差校正編碼器(核心層fec編碼器、和增強(qiáng)層fec編碼器)的每一個。在該情況下，將誤差校正編碼器的輸入輸入到bch編碼器，將bch編碼器的輸出輸入到ldpc編碼器，并且ldpc編碼器的輸出可以是誤差校正編碼器的輸出。

如圖3中示出的，核心層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)經(jīng)過各個不同的bicm單元，并然后由組合器340組合。即，這里使用的術(shù)語“分層劃分多路復(fù)用(ldm)”可指代使用功率的差將多層的多條數(shù)據(jù)組合為單一一條數(shù)據(jù)，并然后傳送組合的數(shù)據(jù)。

即，核心層數(shù)據(jù)經(jīng)過核心層bicm單元310，增強(qiáng)層數(shù)據(jù)經(jīng)過增強(qiáng)層bicm單元320并然后經(jīng)過注入電平控制器330，并且核心層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)由組合器340組合。在該情況下，增強(qiáng)層bicm單元320可執(zhí)行與核心層bicm單元310的bicm編碼不同的bicm編碼。即，增強(qiáng)層bicm單元320可執(zhí)行比核心層bicm單元310更高比特率的誤差校正編碼或碼元映射。此外，增強(qiáng)層bicm單元320可執(zhí)行比核心層bicm單元310更不魯棒的誤差校正編碼或碼元映射。

例如，核心層誤差校正編碼器可展現(xiàn)比增強(qiáng)層誤差校正編碼器更低的比特率。在該情況下，增強(qiáng)層碼元映射器可比核心層碼元映射器更不魯棒。

組合器340可被看作起作用以按照不同功率電平來組合核心層信號和增強(qiáng)層信號。在實施例中，可對核心層信號而不是增強(qiáng)層信號執(zhí)行功率電平調(diào)整。在該情況下，核心層信號的功率可被調(diào)整為高于增強(qiáng)層信號的功率。

核心層數(shù)據(jù)可使用具有低碼率的前向糾錯(fec)碼以便執(zhí)行魯棒接收，而增強(qiáng)層數(shù)據(jù)可使用具有高碼率的fec碼以便實現(xiàn)高數(shù)據(jù)傳送率。

即，在相同接收環(huán)境中，核心層數(shù)據(jù)可具有比增強(qiáng)層數(shù)據(jù)更寬的覆蓋范圍。

已經(jīng)過增強(qiáng)層bicm單元320的增強(qiáng)層數(shù)據(jù)由注入電平控制器330在增益(或功率)上調(diào)整，并且由組合器340與核心層數(shù)據(jù)組合。

即，注入電平控制器330通過降低增強(qiáng)層信號的功率，來生成功率降低的增強(qiáng)層信號。在該情況下，可基于注入電平來確定注入電平控制器330所調(diào)整的信號的幅度。在該情況下，可通過以下等式1來定義在其中將信號b插入到信號a中的情況下的注入電平：

例如，假設(shè)當(dāng)將增強(qiáng)層信號插入到核心層信號中時，注入電平為3db，則等式1意味著增強(qiáng)層信號具有與核心層信號的功率的一半對應(yīng)的功率。

在該情況下，注入電平控制器330可按照0.5db或1db的步長將增強(qiáng)層信號的功率電平從0db調(diào)整到25.0db。

一般來說，向核心層分派的傳送功率高于向增強(qiáng)層分派的傳送功率，這使得接收機(jī)能首先解碼核心層數(shù)據(jù)。

在該情況下，組合器340可被看作通過組合核心層信號和功率降低的增強(qiáng)層信號，來生成多路復(fù)用的信號。

通過組合器340的組合獲得的信號被提供到功率歸一化器345，使得信號的功率能被降低與核心層信號和增強(qiáng)層信號的組合所引起的功率增加對應(yīng)的功率電平，并然后執(zhí)行功率調(diào)整。即，功率歸一化器345將通過組合器340的多路復(fù)用所獲得的信號的功率降低到與核心層信號對應(yīng)的功率電平。由于組合信號的電平高于一個層信號的電平，所以需要功率歸一化器345的功率歸一化，以便防止在廣播信號傳送/接收系統(tǒng)的剩余部分中的幅度剪切等。

在該情況下，功率歸一化器345可通過將組合信號的幅度乘以以下等式2的歸一化因子，來將組合信號的幅度調(diào)整到適當(dāng)值。用來計算以下等式2的注入電平信息可經(jīng)由信令流被傳輸?shù)焦β蕷w一化器345：

假設(shè)當(dāng)增強(qiáng)層信號se按照預(yù)置注入電平被注入到核心層信號sc中時、核心層信號和增強(qiáng)層信號的功率電平被歸一化為1，則組合信號可由sc+αse表達(dá)。

在該情況下，α是與各個注入電平對應(yīng)的縮放因子。即，注入電平控制器330可對應(yīng)于該縮放因子。

例如，當(dāng)增強(qiáng)層的注入電平是3db時，組合信號可由表達(dá)。

由于與核心層信號相比組合信號(多路復(fù)用的信號)的功率增加，所以功率歸一化器345需要減輕功率的增加。

功率歸一化器345的輸出可由β(sc+αse)表達(dá)。

在該情況下，β是基于增強(qiáng)層的各注入電平的歸一化因子。

當(dāng)增強(qiáng)層的注入電平是3db時，組合信號的功率與核心層信號的功率相比增加了50％。因此，功率歸一化器345的輸出可由來表達(dá)。

下面的表格1列出了用于各注入電平的縮放因子α和歸一化因子β(cl:核心層，el:增強(qiáng)層)。注入電平、縮放因子α和歸一化因子β之間的關(guān)系可通過以下等式3來定義：

表格1

即，功率歸一化器345對應(yīng)于歸一化因子，并將多路復(fù)用的信號的功率降低該組合器340已將功率增加的電平。

在該情況下，歸一化因子和縮放因子的每一個可以是大于0并小于1的有理數(shù)。

在該情況下，當(dāng)與注入電平控制器330對應(yīng)的功率的降低變大時，該縮放因子可減小，而當(dāng)與注入電平控制器330對應(yīng)的功率的降低變大時，該歸一化因子可增大。

功率歸一化后的信號經(jīng)過時間交織器350，用于分散在信道上出現(xiàn)的脈沖串誤差。

在該情況下，時間交織器350可被看作執(zhí)行向核心層信號和增強(qiáng)層信號兩者應(yīng)用的交織。即，核心層和增強(qiáng)層共享時間交織器，由此防止存儲器的不必要使用并且還降低接收器處的等待時間。

盡管稍后將更詳細(xì)地描述，但是增強(qiáng)層信號可對應(yīng)于基于與對應(yīng)于核心層信號的核心層數(shù)據(jù)的恢復(fù)對應(yīng)的消除、所恢復(fù)的增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。組合器340可組合具有比核心層信號和增強(qiáng)層信號的功率電平更低的功率電平的一個或多個擴(kuò)展層信號、以及核心層信號和增強(qiáng)層信號。

其間，包括注入電平信息的l1信令信息由包括信令專用bicm的l1信令生成單元360編碼。在該情況下，信令生成單元360可從注入電平控制器330接收注入電平信息ilinfo，并且可生成l1信令信號。

在l1信令中，l1指代iso7層模型的最底層中的層-1。在該情況下，l1信令可包括在前導(dǎo)碼中。

一般來說，l1信令可包括fft尺寸、保護(hù)間隔尺寸等(即，ofdm發(fā)射器的重要參數(shù))，可包括信道碼率、調(diào)制信息等(即，bicm重要參數(shù))。該l1信令信號與數(shù)據(jù)信號組合在廣播信號幀中。

幀構(gòu)建器370通過組合l1信令信號與數(shù)據(jù)信號，來生成廣播信號幀。在該情況下，幀構(gòu)建器370可使用時間交織的信號來生成廣播信號幀，該廣播信號幀包括用于用信號傳輸物理層管道(plp)的尺寸信息、以及核心層信號和增強(qiáng)層信號共享的時間交織器信息的前導(dǎo)碼。在該情況下，廣播信號幀可進(jìn)一步包括引導(dǎo)碼。

在該情況下，幀構(gòu)建器370可包括引導(dǎo)碼發(fā)生器，被配置為生成引導(dǎo)碼；前導(dǎo)碼發(fā)生器，被配置為生成前導(dǎo)碼；和疊加有效載荷發(fā)生器，被配置為生成與時間交織的信號對應(yīng)的疊加的有效載荷。

在該情況下，引導(dǎo)碼可以比前導(dǎo)碼短，并具有固定長度。

在該情況下，引導(dǎo)碼可包括代表前導(dǎo)碼的結(jié)構(gòu)的碼元，該碼元對應(yīng)于固定長度比特串，所述固定長度比特串代表前導(dǎo)碼的調(diào)制方案/碼率、fft尺寸、保護(hù)間隔長度和導(dǎo)頻圖案的組合。

在該情況下，該碼元可對應(yīng)于查找表，其中在與第一fft尺寸對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)之前分配與第二fft尺寸對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)，當(dāng)調(diào)制方案/碼率相同時，該第二fft尺寸小于該第一fft尺寸，并且在與第一保護(hù)間隔長度對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)之前分配與第二保護(hù)間隔長度對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)，當(dāng)調(diào)制方案/碼率相同并且fft尺寸相同時，該第二保護(hù)間隔長度長于該第一保護(hù)間隔長度。

廣播信號幀可經(jīng)由對于多徑和多普勒現(xiàn)象魯棒的ofdm發(fā)射器傳送。在該情況下，ofdm發(fā)射器可被看作負(fù)責(zé)下一代廣播系統(tǒng)的傳送信號生成。

在該情況下，前導(dǎo)碼可包括用于標(biāo)識物理層管道(plp)的plp標(biāo)識信息；和用于標(biāo)識與層的劃分對應(yīng)的層的層標(biāo)識信息。

在該情況下，plp標(biāo)識信息和層標(biāo)識信息可被包括在前導(dǎo)碼中作為彼此不同的字段。

在該情況下，時間交織器信息可被包括在每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息(j)對應(yīng)的條件聲明的條件。

在該情況下，前導(dǎo)碼可基于層標(biāo)識信息和預(yù)定值的比較結(jié)果(if(j>0))，而選擇性包括與用于每一物理層管道(plp)的注入電平控制器對應(yīng)的注入電平信息。

在該情況下，前導(dǎo)碼可包括物理層管道的類型信息、開始位置信息和尺寸信息。

在該情況下，類型信息可用于標(biāo)識與非分散物理層管道對應(yīng)的第一類型以及與分散物理層管道對應(yīng)的第二類型中的一個。

在該情況下，非分散物理層管道可以被分派用于鄰近數(shù)據(jù)單元索引，并且分散物理層管道可包括兩個或更多子切片。

在該情況下，可對于每一物理層管道(plp)根據(jù)層標(biāo)識信息和預(yù)定值的比較結(jié)果，而選擇性用信號傳輸該類型信息。

在該情況下，可僅對于核心層用信號傳輸該類型信息。

在該情況下，開始位置信息可等于與物理層管道的第一數(shù)據(jù)單元對應(yīng)的索引。

在該情況下，開始位置信息可使用單元尋址方案來指示物理層管道的開始位置。

在該情況下，開始位置信息可被包括在每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息對應(yīng)的條件聲明的條件。

在該情況下，該尺寸信息可基于向物理層管道分派的數(shù)據(jù)單元的數(shù)目而生成。

在該情況下，該尺寸信息可被包括在用于每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息對應(yīng)的條件聲明的條件。

圖4是示出了廣播信號幀的結(jié)構(gòu)的示例的圖。

參考圖4，廣播信號幀包括引導(dǎo)碼410、前導(dǎo)碼420和疊加的有效載荷430。

圖4中示出的幀可被包括在超幀中。

在該情況下，廣播信號幀可包括ofdm碼元的至少一個。廣播信號幀可包括參考碼元或?qū)ьl碼元。

其中應(yīng)用分層多路復(fù)用(ldm)的幀結(jié)構(gòu)包括圖4中所示引導(dǎo)碼410、前導(dǎo)碼420和疊加的有效載荷430。

在該情況下，引導(dǎo)碼410和前導(dǎo)碼420可被看作兩個分級前導(dǎo)碼。

在該情況下，引導(dǎo)碼410可比前導(dǎo)碼420具有較短長度，用于快速獲取和檢測。在該情況下，引導(dǎo)碼410可具有固定長度。在該情況下，引導(dǎo)碼可包括固定長度碼元。例如，引導(dǎo)碼410可包括四個ofdm碼元，每一ofdm碼元具有0.5ms長度，使得引導(dǎo)碼410可對應(yīng)于2ms的固定時間長度。

在該情況下，引導(dǎo)碼410可具有固定帶寬，并且前導(dǎo)碼420和疊加的有效載荷430可比引導(dǎo)碼410具有更寬的可變帶寬。

前導(dǎo)碼420可使用魯棒ldpc碼來傳送詳細(xì)信令信息。在該情況下，前導(dǎo)碼420的長度能根據(jù)信令信息變化。

在該情況下，引導(dǎo)碼410和有效載荷430兩者可被看作多層共享的公共信號。

疊加的有效載荷430可對應(yīng)于至少兩個層信號的多路復(fù)用的信號。在該情況下，疊加的有效載荷430可通過按照不同功率電平組合核心層有效載荷和增強(qiáng)層有效載荷而生成。在該情況下，核心層有效載荷可包括帶內(nèi)信令部分。在該情況下，帶內(nèi)信令部分可包括用于增強(qiáng)層服務(wù)的信令信息。

在該情況下，引導(dǎo)碼410可包括代表前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的碼元。

在該情況下，引導(dǎo)碼中包括的用于代表前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的碼元可如下面表格2中示出的那樣設(shè)置。

表格2

例如，可分派7比特的固定長度碼元，用于代表表格2中示出的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)。

表格2中的l1-基本模式1、l1-基本模式2和l1-基本模式3可對應(yīng)于qpsk和3/15ldpc。

表格2中的l1基本模式4可對應(yīng)于16-nuc(非均勻星座)和3/15ldpc。

表格2中的l1基本模式5可對應(yīng)于64-nuc(非均勻星座)和3/15ldpc。

表格2中的l1-基本模式6和l1-基本模式7可對應(yīng)于256-nuc(非均勻星座)和3/15ldpc。其后，調(diào)制方案/碼率代表諸如qpsk和3/15ldpc的調(diào)制方案和碼率的組合。

表格2中的fft尺寸可代表快速傅立葉變換的尺寸。

表格2中的gi長度可代表保護(hù)間隔長度，可代表不是時間域中的數(shù)據(jù)的保護(hù)間隔的長度。在該情況下，保護(hù)間隔越長，系統(tǒng)越魯棒。

表格2中的導(dǎo)頻圖案可代表導(dǎo)頻圖案的dx。盡管其在表格2中沒有明確示出，但是在表格2的示例中dy可以全部為1。例如，dx＝3可意味著在每三個碼元中沿x軸方向包括用于信道估計的一個導(dǎo)頻。例如，dy＝1可意味著沿著y軸方向的每一時間包括該導(dǎo)頻。

如表格2中示出的，可在查找表中與第一調(diào)制方案/碼率對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)之前，分配與比第一調(diào)制方案/碼率更魯棒的第二調(diào)制方案/碼率對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)。

在該情況下，在另一前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)之前分配可意味著存儲在與比另一前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的序列號更小的序列號對應(yīng)的查找表中。

此外，在相同調(diào)制方案/碼率的情況下，可在查找表中與第一fft尺寸對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)之前，分配與比第一fft尺寸更短的第二fft尺寸對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)。

此外，在相同調(diào)制方案/碼率和相同fft尺寸的情況下，可在查找表中與第一保護(hù)間隔對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)之前，分配與比第一保護(hù)間隔更長的第二保護(hù)間隔對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)。

如表格2中所示，其中在查找表中分派前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的順序的設(shè)置可使得使用引導(dǎo)碼的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的識別更有效。

圖5是示出了圖4中示出的廣播信號幀的接收處理的示例的圖。

參考圖5，檢測并解調(diào)引導(dǎo)碼510，并且通過使用解調(diào)的信息的前導(dǎo)碼520的解調(diào)，來重構(gòu)信令信息。

使用信令信息來解調(diào)核心層數(shù)據(jù)530，并且通過與核心層數(shù)據(jù)對應(yīng)的消除處理，來解調(diào)增強(qiáng)層信號。在該情況下，稍后將詳細(xì)描述與核心層數(shù)據(jù)對應(yīng)的消除。

圖6是示出了圖4中示出的廣播信號幀的接收處理的另一示例的圖。

參考圖6，檢測并解調(diào)引導(dǎo)碼610，并且通過使用解調(diào)的信息的前導(dǎo)碼620的解調(diào)，來重構(gòu)信令信息。

使用信令信息來解調(diào)核心層數(shù)據(jù)630。在該情況下，核心層數(shù)據(jù)630包括帶內(nèi)信令部分650。帶內(nèi)信令部分650包括用于增強(qiáng)層服務(wù)的信令信息。通過帶內(nèi)信令部分650更有效地使用帶寬。在該情況下，帶內(nèi)信令部分650可被包括在比增強(qiáng)層更魯棒的核心層中。

基本信令信息和用于核心層服務(wù)的信息可通過前導(dǎo)碼620傳輸，并且用于增強(qiáng)層服務(wù)的信令信息可通過圖6的示例中的帶內(nèi)信令部分650傳輸。

通過與核心層數(shù)據(jù)對應(yīng)的消除處理，來解調(diào)增強(qiáng)層信號。

在該情況下，信令信息可以是l1(層-1)信令信息。l1信令信息可包括用于物理層參數(shù)的信息。

參考圖4，廣播信號幀l1信令信號和數(shù)據(jù)信號。例如，廣播信號幀可以是atsc3.0幀。

圖7是示出了圖1中示出的用于生成廣播信號幀的設(shè)備的另一示例的框圖。

參考圖7，能看出的是，用于生成廣播信號幀的設(shè)備對除了核心層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)之外的、與n(n是等于或大于1的自然數(shù))個擴(kuò)展層對應(yīng)的數(shù)據(jù)一起進(jìn)行多路復(fù)用。

即，除了核心層bicm單元310、增強(qiáng)層bicm單元320、注入電平控制器330、組合器340、功率歸一化器345、時間交織器350、信令生成單元360、和幀構(gòu)建器370之外，圖7中示出的用于生成廣播信號幀的設(shè)備包括n個擴(kuò)展層bicm單元410、……、430和注入電平控制器440、……、460。

圖7中示出的核心層bicm單元310、增強(qiáng)層bicm單元320、注入電平控制器330、組合器340、功率歸一化器345、時間交織器350、信令生成單元360和幀構(gòu)建器370已參考圖3進(jìn)行了詳細(xì)描述。

n個擴(kuò)展層bicm單元410、……、430的每一個獨立執(zhí)行bicm編碼，并且注入電平控制器440、……、460的每一個執(zhí)行與對應(yīng)擴(kuò)展層對應(yīng)的功率降低，由此使得功率降低的擴(kuò)展層信號能經(jīng)由組合器340與其它層信號組合。

在該情況下，可通過串聯(lián)連接bch編碼器和ldpc編碼器，來形成擴(kuò)展層bicm單元410、……、430的誤差校正編碼器的每一個。

特別是，優(yōu)選的是，與注入電平控制器440、……、460的每一個對應(yīng)的功率的降低高于注入電平控制器330的功率的降低。即，圖7中示出的注入電平控制器330、440、……、460的較低者可對應(yīng)于較大功率降低。

圖7中示出的注入電平控制器330、440和460所提供的注入電平信息經(jīng)由信令生成單元360被包括在幀構(gòu)建器370的廣播信號幀中，并然后傳送到接收器。即，每一層的注入電平被包括在l1信令信息中并然后傳輸?shù)浇邮掌鳌?/p>

在本發(fā)明中，功率的調(diào)整可以對應(yīng)于增加或減少輸入信號的功率，并且可以對應(yīng)于增加或減少輸入信號的增益。

功率歸一化器345減輕借助于組合器340對于多個層信號的組合所引起的功率增加。

在圖7中示出的示例中，功率歸一化器345可通過使用以下等式4將各個層的信號所組合到的信號的幅度乘以歸一化因子，來將信號的功率調(diào)整為適當(dāng)幅度：

時間交織器350通過對組合器340所組合的信號進(jìn)行交織，來執(zhí)行向各層的信號等同應(yīng)用的交織。

圖8是示出了圖1中示出的信號解多路復(fù)用器的另一示例的框圖。

參考圖8，根據(jù)本發(fā)明實施例的信號解多路復(fù)用器包括時間解交織器510、解歸一化器1010、核心層bicm解碼器520、增強(qiáng)層碼元提取器530、解注入電平控制器1020、和增強(qiáng)層bicm解碼器540。

在該情況下，圖8中示出的信號解多路復(fù)用器可對應(yīng)于圖3中示出的用于生成廣播信號幀的設(shè)備。

時間解交織器510接收來自用于執(zhí)行諸如時間/頻率同步、信道估計和均衡的操作的ofdm接收器的接收信號，并且執(zhí)行與信道上出現(xiàn)的脈沖串誤差的分散相關(guān)的操作。在該情況下，l1信令信息首先由ofdm接收器解碼，并然后被使用用于數(shù)據(jù)的解碼。特別是，l1信令信息的注入電平信息可被傳輸?shù)浇鈿w一化器1010和解注入電平控制器1020。在該情況下，ofdm接收器可按照廣播信號幀(例如，atsc3.0幀)的形式解碼所接收的信號，可提取幀的數(shù)據(jù)碼元部分，并且可將提取的數(shù)據(jù)碼元部分提供到時間解交織器510。即，時間解交織器510通過在使得數(shù)據(jù)碼元經(jīng)過的同時執(zhí)行解交織，來分散在信道上出現(xiàn)的脈沖串誤差。

解歸一化器1010對應(yīng)于發(fā)射器的功率歸一化器，并將功率增加與該功率歸一化器已將功率減少的電平。即，解歸一化器1010將接收信號除以等式2的歸一化因子。

盡管解歸一化器1010被圖示為在圖8中示出的示例中調(diào)整時間交織器510的輸出信號的功率，但是解歸一化器1010可位于時間交織器510之前，使得在一些實施例中在交織之前執(zhí)行功率調(diào)整。

即，解歸一化器1010可被看作位于時間交織器510之前或之后，并且為了核心層碼元解映射器的llr計算的目的而放大信號的幅度。

時間解交織器510的輸出(或解歸一化器1010的輸出)被提供到核心層bicm解碼器520，并且核心層bicm解碼器520恢復(fù)核心層數(shù)據(jù)。

在該情況下，核心層bicm解碼器520包括核心層碼元解映射器、核心層比特解交織器、和核心層誤差校正解碼器。核心層碼元解映射器計算與碼元相關(guān)的llr值，核心層比特解交織器劇烈混合所計算的llr值與脈沖串誤差，并且核心層誤差校正解碼器校正信道上出現(xiàn)的誤差。

在該情況下，核心層碼元解映射器可使用預(yù)定星座來計算用于每一比特的llr值。在該情況下，核心層碼元節(jié)映射器所使用的星座可取決于發(fā)射器所使用的碼率和調(diào)制階數(shù)的組合而變化。

在該情況下，核心層比特解交織器可基于ldpc碼字對所計算的llr值執(zhí)行解交織。

特別是，核心層誤差校正解碼器可輸出僅信息比特，或者可輸出其中信息比特已與奇偶校驗比特混合的全部比特。在該情況下，核心層誤差校正解碼器可輸出僅信息比特作為核心層數(shù)據(jù)，并且可向增強(qiáng)層碼元提取器530輸出其中信息比特已與奇偶校驗比特混合的全部比特。

可通過串聯(lián)連接核心層ldpc解碼器和核心層bch解碼器，來形成核心層誤差校正解碼器。即，核心層誤差校正解碼器的輸入可輸入到核心層ldpc解碼器，核心層ldpc解碼器的輸出可輸入到核心層bch解碼器，并且核心層bch解碼器的輸出可成為核心層誤差校正解碼器的輸出。在該情況下，ldpc解碼器執(zhí)行l(wèi)dpc解碼，并且bch解碼器執(zhí)行bch解碼。

此外，可通過串聯(lián)連接增強(qiáng)層ldpc解碼器和增強(qiáng)層bch解碼器，來形成增強(qiáng)層誤差校正解碼器。即，增強(qiáng)層誤差校正解碼器的輸入可輸入到增強(qiáng)層ldpc解碼器，增強(qiáng)層ldpc解碼器的輸出可輸入到增強(qiáng)層bch解碼器，并且增強(qiáng)層bch解碼器的輸出可成為增強(qiáng)層誤差校正解碼器的輸出。

增強(qiáng)層碼元提取器530可從核心層bch解碼器520的核心層誤差校正解碼器接收全部比特，并且可從時間解交織器510或解歸一化器1010的輸出信號提取增強(qiáng)層碼元。在實施例中，增強(qiáng)層碼元提取器530可以不由核心層bicm解碼器520的誤差校正解碼器提供全部比特，而是可由核心層bicm解碼器520的誤差校正解碼器提供ldpc信息比特或bch信息比特。

在該情況下，增強(qiáng)層碼元提取器530包括緩沖器、減法器、核心層碼元映射器、和核心層比特交織器。緩沖器存儲時間解交織器510或解歸一化器1010的輸出信號。核心層比特交織器接收核心層bicm解碼器的全部比特(信息比特+奇偶校驗比特)，并執(zhí)行與發(fā)射器相同的核心層比特交織。核心層碼元映射器從交織的信號生成與發(fā)射器相同的核心層碼元。減法器通過從緩沖器中存儲的信號減去核心層碼元映射器的輸出信號而獲得增強(qiáng)層碼元，并且將增強(qiáng)層碼元傳輸?shù)浇庾⑷腚娖娇刂破?020。特別是，當(dāng)提供ldpc信息比特時，增強(qiáng)層碼元提取器530可進(jìn)一步包括核心層ldpc編碼器。此外，當(dāng)提供bch信息比特時，增強(qiáng)層碼元提取器530可進(jìn)一步不僅包括核心層ldpc編碼器而且包括核心層bch編碼器。

在該情況下，增強(qiáng)層碼元提取器530中包括的核心層ldpc編碼器、核心層bch編碼器、核心層比特交織器和核心層碼元映射器可以與參考圖3中描述的核心層的ldpc編碼器、bch編碼器、比特交織器和碼元映射器相同。

解注入電平控制器1020接收增強(qiáng)層碼元，并將輸入信號的功率增加與該發(fā)射器的注入電平控制器已將功率減少的電平。即，解注入電平控制器1020放大輸入信號，并將放大的輸入信號提供到增強(qiáng)層bicm解碼器540。例如，如果在發(fā)射器處、用來組合增強(qiáng)層信號的功率比用來組合核心層信號的功率低3db，則解注入電平控制器1020起作用以將輸入信號的功率增加3db。

在該情況下，解注入電平控制器1020可被看作從ofdm接收器接收注入電平信息，并將提取的增強(qiáng)層信號與等式5的增強(qiáng)層增益相乘：

增強(qiáng)層bicm解碼器540接收其功率已被解注入電平控制器1020增加的增強(qiáng)層碼元，并恢復(fù)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。

在該情況下，增強(qiáng)層bicm解碼器540可包括增強(qiáng)層碼元解映射器、增強(qiáng)層比特解交織器、和增強(qiáng)層誤差校正解碼器。增強(qiáng)層碼元解映射器計算與增強(qiáng)層碼元相關(guān)的llr值，增強(qiáng)層比特解交織器劇烈混合所計算的llr值與脈沖串誤差，并且增強(qiáng)層誤差校正解碼器校正信道上出現(xiàn)的誤差。

盡管增強(qiáng)層bicm解碼器540執(zhí)行與核心層bicm解碼器520執(zhí)行的任務(wù)類似的任務(wù)，但是增強(qiáng)層ldpc解碼器一般執(zhí)行與等于或高于6/15的碼率相關(guān)的ldpc解碼。

例如，核心層可使用具有等于或高于5/15的碼率的ldpc代碼，并且增強(qiáng)層可使用具有等于或高于6/15的碼率的ldpc代碼。在該情況下，在其中能解碼增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的接收環(huán)境中，可使用僅少量ldpc解碼迭代來解碼核心層數(shù)據(jù)。使用該特性，在接收器的硬件中，核心層和增強(qiáng)層共享單一ldpc解碼器，并由此能降低實現(xiàn)該硬件所需的成本。在該情況下，核心層ldpc解碼器可使用僅一些時間資源(ldpc解碼迭代)，并且增強(qiáng)層ldpc解碼器可使用大多數(shù)時間資源。

即，圖8中示出的信號解多路復(fù)用器首先恢復(fù)核心層數(shù)據(jù)，通過消除接收的信號碼元中的核心層碼元而留下僅增強(qiáng)層碼元，并然后通過增加增強(qiáng)層碼元的功率來恢復(fù)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。如參考圖3和5所描述的，按照不同功率電平來組合與各個層對應(yīng)的信號，并由此僅當(dāng)以與最強(qiáng)功率組合的信號開始恢復(fù)時，能實現(xiàn)具有最小誤差的數(shù)據(jù)恢復(fù)。

因此，在圖8中示出的示例中，信號解多路復(fù)用器可包括時間解交織器510，配置為通過向接收信號應(yīng)用時間解交織來生成時間解交織的信號；解歸一化器1010，配置為將接收信號或時間解交織的信號的功率增加與發(fā)射器的功率歸一化器的功率降低對應(yīng)的電平；核心層bicm解碼器520，配置為從該解歸一化器1010進(jìn)行功率調(diào)整的信號恢復(fù)核心層數(shù)據(jù)；增強(qiáng)層碼元提取器530，配置為通過對該解歸一化器1010使用核心層bicm解碼器520的核心層fec解碼器的輸出信號進(jìn)行功率調(diào)整的信號、執(zhí)行與核心層數(shù)據(jù)對應(yīng)的消除，來提取增強(qiáng)層信號；解注入電平控制器1020，配置為將增強(qiáng)層信號的功率增加與發(fā)射器的注入功率電平控制器的功率降低對應(yīng)的電平；和增強(qiáng)層bicm解碼器540，配置為使用解注入電平控制器1020的輸出信號來恢復(fù)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。

在該情況下，增強(qiáng)層碼元提取器可從核心層bicm解碼器的核心層ldpc解碼器接收全部碼字，并且可立即對全部碼字執(zhí)行比特交織。

在該情況下，增強(qiáng)層碼元提取器可從核心層bicm解碼器的核心層ldpc解碼器接收信息比特，并且可對信息比特執(zhí)行核心層ldpc編碼以及然后執(zhí)行比特交織。

在該情況下，增強(qiáng)層碼元提取器可從核心層bicm解碼器的核心層bch解碼器接收信息比特，并且可對信息比特執(zhí)行核心層bch編碼和核心層ldpc編碼以及然后執(zhí)行比特交織。

在該情況下，解歸一化器和解注入電平控制器可接收基于l1信令提供的注入電平信息ilinfo，并且可基于注入電平信息來執(zhí)行功率控制。

在該情況下，核心層bicm解碼器可具有比增強(qiáng)層bicm解碼器的碼率更低的碼率，并且可以比增強(qiáng)層bicm解碼器更魯棒。

在該情況下，解歸一化器可對應(yīng)于歸一化因子的倒數(shù)。

在該情況下，解注入電平控制器可對應(yīng)于縮放因子的倒數(shù)。

在該情況下，可基于與對應(yīng)于核心層信號的核心層數(shù)據(jù)的恢復(fù)對應(yīng)的消除，來恢復(fù)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。

在該情況下，信號解多路復(fù)用器進(jìn)一步可包括一個或多個擴(kuò)展層碼元提取器，其每一個配置為通過執(zhí)行與先前層數(shù)據(jù)對應(yīng)的消除，來提取擴(kuò)展層信號；一個或多個解注入電平控制器，其每一個配置為將擴(kuò)展層信號的功率增加與發(fā)射器的注入電平控制器的功率降低對應(yīng)的電平；以及一個或多個擴(kuò)展層bicm解碼器，配置為使用所述一個或多個解注入電平控制器的輸出信號，來恢復(fù)一條或多條擴(kuò)展層數(shù)據(jù)。

根據(jù)圖8中示出的配置，能看出的是，根據(jù)本發(fā)明實施例的信號解多路復(fù)用方法包括通過向接收信號應(yīng)用時間解交織來生成時間解交織的信號；將接收信號或時間解交織的信號的功率增加與發(fā)射器的功率歸一化器的功率降低對應(yīng)的電平；從功率調(diào)整的信號恢復(fù)核心層數(shù)據(jù)；通過對功率調(diào)整的信號執(zhí)行與核心層數(shù)據(jù)對應(yīng)的消除，來提取增強(qiáng)層信號；將增強(qiáng)層信號的功率增加與發(fā)射器的注入功率電平控制器的功率降低對應(yīng)的電平；和使用增強(qiáng)層數(shù)據(jù)來恢復(fù)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。

在該情況下，提取增強(qiáng)層信號可包括從核心層bicm解碼器的核心層ldpc解碼器接收全部碼字，并且立即對全部碼字執(zhí)行比特交織。

在該情況下，提取增強(qiáng)層信號可包括從核心層bicm解碼器的核心層ldpc解碼器接收信息比特，并且對信息比特執(zhí)行核心層ldpc編碼以及然后執(zhí)行比特交織。

在該情況下，提取增強(qiáng)層信號可包括從核心層bicm解碼器的核心層bch解碼器接收信息比特，并且對信息比特執(zhí)行核心層bch編碼和核心層ldpc編碼以及然后執(zhí)行比特交織。

圖9是示出了圖8中示出的核心層bicm解碼器520和增強(qiáng)層碼元提取器530的示例的框圖。

參考圖9，核心層bicm解碼器520包括核心層碼元解映射器、核心層比特解交織器、核心層ldpc解碼器、和核心層bch解碼器。

即，在圖9中示出的示例中，核心層誤差校正解碼器包括核心層ldpc解碼器和核心層bch解碼器。

此外，在圖9中示出的示例中，核心層ldpc解碼器向增強(qiáng)層碼元提取器530提供包括奇偶校驗比特的全部碼字。即，盡管ldpc解碼器一般輸出全部ldpc碼字的僅信息比特，但是ldpc解碼器可輸出全部碼字。

在該情況下，盡管增強(qiáng)層碼元提取器530可以被容易實現(xiàn)，因為其不需要包括核心層ldpc編碼器和核心層bch編碼器，但是存在殘差誤差可在ldpc碼奇偶校驗部分中剩余的可能性。

圖10是示出了圖8中示出的核心層bicm解碼器520和增強(qiáng)層碼元提取器530的另一示例的框圖。

參考圖10，核心層bicm解碼器520包括核心層碼元解映射器、核心層比特解交織器、核心層ldpc解碼器、和核心層bch解碼器。

即，在圖10中示出的示例中，核心層誤差校正解碼器包括核心層ldpc解碼器和核心層bch解碼器。

此外，在圖10中示出的示例中，核心層ldpc解碼器向增強(qiáng)層碼元提取器530提供除了奇偶校驗比特之外的信息比特。

在該情況下，盡管增強(qiáng)層碼元提取器530并不需要包括核心層bch編碼器，但是其必須包括核心層ldpc編碼器。

在圖10中示出的示例中，可比圖9中示出的示例中更理想地去除可能在ldpc碼奇偶校驗部分中剩余的殘差誤差。

圖11是示出了圖8中示出的核心層bicm解碼器520和增強(qiáng)層碼元提取器530的另一示例的框圖。

參考圖11，核心層bicm解碼器520包括核心層碼元解映射器、核心層比特解交織器、核心層ldpc解碼器、和核心層bch解碼器。

即，在圖11中示出的示例中，核心層誤差校正解碼器包括核心層ldpc解碼器和核心層bch解碼器。

在圖11中示出的示例中，與核心層數(shù)據(jù)對應(yīng)的核心層ldpc解碼器的輸出被提供到增強(qiáng)層碼元提取器530。

在該情況下，盡管增強(qiáng)層碼元提取器530具有高復(fù)雜性，因為其必須包括核心層ldpc編碼器和核心層bch編碼器兩者，但是其保證比圖9和10的示例中的那些更高的性能。

圖12是示出了圖1中示出的信號解多路復(fù)用器的另一示例的框圖。

參考圖12，根據(jù)本發(fā)明的實施例的信號解多路復(fù)用器包括時間解交織器510、解歸一化器1010、核心層bicm解碼器520、增強(qiáng)層碼元提取器530、增強(qiáng)層bicm解碼器540、一個或多個擴(kuò)展層碼元提取器650和670、一個或多個擴(kuò)展層bicm解碼器660和680、以及解注入電平控制器1020、1150和1170。

在該情況下，圖12中示出的信號解多路復(fù)用器可對應(yīng)于圖7中示出的用于生成廣播信號幀的設(shè)備。

時間解交織器510接收來自用于執(zhí)行諸如同步、信道估計和均衡的操作的ofdm接收器的接收信號，并且執(zhí)行與信道上出現(xiàn)的脈沖串誤差的分散相關(guān)的操作。在該情況下，l1信令信息首先由ofdm接收器解碼，并然后被使用用于數(shù)據(jù)解碼。特別是，l1信令信息的注入電平信息可被傳輸?shù)浇鈿w一化器1010和解注入電平控制器1020、1150和1170。

在該情況下，解歸一化器1010可獲得所有層的注入電平信息，可使用以下等式6來獲得解歸一化因子，并且可將輸入信號與解歸一化因子相乘：

即，解歸一化因子是以上等式4所表達(dá)的歸一化因子的倒數(shù)。

在實施例中，當(dāng)n1信令不僅包括注入電平信息而且包括歸一化因子信息時，解歸一化器1010可通過取歸一化因子的倒數(shù)來簡單獲得解歸一化因子，而無需使用注入電平來計算解歸一化因子。

解歸一化器1010對應(yīng)于發(fā)射器的功率歸一化器，并將功率增加與該功率歸一化器已將功率減少的電平。

盡管解歸一化器1010被圖示為在圖12中示出的示例中調(diào)整時間交織器510的輸出信號的功率，但是解歸一化器1010可位于時間交織器510之前，使得在實施例中能在交織之前執(zhí)行功率調(diào)整。

即，解歸一化器1010可被看作位于時間交織器510之前或之后，并且為了核心層碼元解映射器的llr計算的目的而放大信號的幅度。

時間解交織器510的輸出(或解歸一化器1010的輸出)被提供到核心層bicm解碼器520，并且核心層bicm解碼器520恢復(fù)核心層數(shù)據(jù)。

在該情況下，核心層bicm解碼器520包括核心層碼元解映射器、核心層比特解交織器、和核心層誤差校正解碼器。核心層碼元解映射器計算與碼元相關(guān)的llr值，核心層比特解交織器劇烈混合所計算的llr值與脈沖串誤差，并且核心層誤差校正解碼器校正信道上出現(xiàn)的誤差。

特別是，核心層誤差校正解碼器可僅輸出信息比特，或者可輸出其中信息比特已與奇偶校驗比特組合的全部比特。在該情況下，核心層誤差校正解碼器可輸出僅信息比特作為核心層數(shù)據(jù)，并且可向增強(qiáng)層碼元提取器530輸出其中信息比特已與奇偶校驗比特組合的全部比特。

可通過串聯(lián)連接核心層ldpc解碼器和核心層bch解碼器，來形成核心層誤差校正解碼器。即，核心層誤差校正解碼器的輸入可輸入到核心層ldpc解碼器，核心層ldpc解碼器的輸出可輸入到核心層bch解碼器，并且核心層bch解碼器的輸出可成為核心層誤差校正解碼器的輸出。在該情況下，ldpc解碼器執(zhí)行l(wèi)dpc解碼，并且bch解碼器執(zhí)行bch解碼。

還可以通過串聯(lián)連接增強(qiáng)層ldpc解碼器和增強(qiáng)層bch解碼器，來形成增強(qiáng)層誤差校正解碼器。即，增強(qiáng)層誤差校正解碼器的輸入可輸入到增強(qiáng)層ldpc解碼器，增強(qiáng)層ldpc解碼器的輸出可輸入到增強(qiáng)層bch解碼器，并且增強(qiáng)層bch解碼器的輸出可成為增強(qiáng)層誤差校正解碼器的輸出。

此外，還可通過串聯(lián)連接擴(kuò)展層ldpc解碼器和擴(kuò)展層bch解碼器，來形成擴(kuò)展層誤差校正解碼器。即，擴(kuò)展層誤差校正解碼器的輸入可輸入到擴(kuò)展層ldpc解碼器，擴(kuò)展層ldpc解碼器的輸出可輸入到擴(kuò)展層bch解碼器，并且擴(kuò)展層bch解碼器的輸出可成為擴(kuò)展層誤差校正解碼器的輸出。

特別是，已參考圖9、10和11描述的關(guān)于將使用誤差校正解碼器的輸出中的哪一個的實現(xiàn)復(fù)雜度與性能之間的折衷不僅應(yīng)用到圖12的核心層bicm解碼器520和增強(qiáng)層碼元提取器530，而且應(yīng)用到擴(kuò)展層碼元提取器650和670以及擴(kuò)展層bicm解碼器660和680。

增強(qiáng)層碼元提取器530可從核心層誤差校正解碼器的核心層bicm解碼器520接收全部比特，并且可從時間解交織器510或解歸一化器1010的輸出信號提取增強(qiáng)層碼元。在實施例中，增強(qiáng)層碼元提取器530可以不從核心層bicm解碼器520的誤差校正解碼器接收全部比特，而是可接收ldpc信息比特或bch信息比特。

在該情況下，增強(qiáng)層碼元提取器530包括緩沖器、減法器、核心層碼元映射器、和核心層比特交織器。緩沖器存儲時間解交織器510或解歸一化器1010的輸出信號。核心層比特交織器接收核心層bicm解碼器的全部比特(信息比特+奇偶校驗比特)，并執(zhí)行與發(fā)射器相同的核心層比特交織。核心層碼元映射器從交織的信號生成與發(fā)射器相同的核心層碼元。減法器通過從緩沖器中存儲的信號減去核心層碼元映射器的輸出信號，而獲得增強(qiáng)層碼元，并且將增強(qiáng)層碼元傳輸?shù)浇庾⑷腚娖娇刂破?020。

在該情況下，增強(qiáng)層碼元提取器530中包括的核心層比特交織器和核心層碼元映射器可以與圖7中示出的核心層比特交織器和核心層碼元映射器相同。

解注入電平控制器1020接收增強(qiáng)層碼元，并將輸入信號的功率增加與該發(fā)射器的注入電平控制器已將功率減少的電平。即，解注入電平控制器1020放大輸入信號，并將放大的輸入信號提供到增強(qiáng)層bicm解碼器540。

增強(qiáng)層bicm解碼器540接收其功率已被解注入電平控制器1020增加的增強(qiáng)層碼元，并恢復(fù)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。

在該情況下，增強(qiáng)層bicm解碼器540可包括增強(qiáng)層碼元解映射器、增強(qiáng)層比特解交織器、和增強(qiáng)層誤差校正解碼器。增強(qiáng)層碼元解映射器計算與增強(qiáng)層碼元相關(guān)的llr值，增強(qiáng)層比特解交織器劇烈混合所計算的llr值與脈沖串誤差，并且增強(qiáng)層誤差校正解碼器校正信道上出現(xiàn)的誤差。

特別是，增強(qiáng)層誤差校正解碼器可輸出僅信息比特，并且可輸出其中信息比特已與奇偶校驗比特組合的全部比特。在該情況下，增強(qiáng)層誤差校正解碼器可輸出僅信息比特作為增強(qiáng)層數(shù)據(jù)，并且可向擴(kuò)展層碼元提取器650輸出其中信息比特已與奇偶校驗比特混合的全部比特。

擴(kuò)展層碼元提取器650從增強(qiáng)層bicm解碼器540的增強(qiáng)層誤差校正解碼器接收全部比特，并從解注入電平控制器1020的輸出信號提取擴(kuò)展層碼元。

在該情況下，解注入電平控制器1020可放大增強(qiáng)層碼元提取器530的減法器的輸出信號的功率。

在該情況下，擴(kuò)展層碼元提取器650包括緩沖器、減法器、增強(qiáng)層碼元映射器、和增強(qiáng)層比特交織器。緩沖器存儲該解注入電平控制器1020的輸出信號。增強(qiáng)層比特交織器接收增強(qiáng)層bicm解碼器的全部比特信息(比特+奇偶校驗比特)，并執(zhí)行與發(fā)射器的交織相同的增強(qiáng)層比特交織。增強(qiáng)層碼元映射器從交織的信號生成與發(fā)射器的碼元相同的增強(qiáng)層碼元。減法器通過從緩沖器中存儲的信號減去增強(qiáng)層碼元映射器的輸出信號而獲得擴(kuò)展層碼元，并且將擴(kuò)展層碼元傳輸?shù)綌U(kuò)展層bicm解碼器660。

在該情況下，擴(kuò)展層碼元提取器650中包括的增強(qiáng)層比特交織器和增強(qiáng)層碼元映射器可以與圖7中示出的增強(qiáng)層比特交織器和增強(qiáng)層碼元映射器相同。

解注入電平控制器1150將功率增加在發(fā)射器處對應(yīng)層的注入電平控制器已將功率減少的電平。

在該情況下，解注入電平控制器可被看作執(zhí)行與下面等式7的擴(kuò)展層增益相乘的操作。在該情況下，第0注入電平可被看作0db：

擴(kuò)展層bicm解碼器660接收其功率已由解注入電平控制器1150增加的擴(kuò)展層碼元，并恢復(fù)擴(kuò)展層數(shù)據(jù)。

在該情況下，擴(kuò)展層bicm解碼器660可包括擴(kuò)展層碼元解映射器、擴(kuò)展層比特解交織器、和擴(kuò)展層誤差校正解碼器。擴(kuò)展層碼元解映射器計算與擴(kuò)展層碼元相關(guān)的llr值，擴(kuò)展層比特解交織器劇烈混合所計算的llr值與脈沖串誤差，并且擴(kuò)展層誤差校正解碼器校正信道上出現(xiàn)的誤差。

特別是，如果存在兩個或更多擴(kuò)展層，則擴(kuò)展層碼元提取器和擴(kuò)展層bicm解碼器的每一個可包括兩個或更多提取器或解碼器。

即，在圖12中示出的示例中，擴(kuò)展層bicm解碼器660的擴(kuò)展層誤差校正解碼器可輸出僅信息比特，并且可輸出其中信息比特已與奇偶校驗比特組合的全部比特。在該情況下，擴(kuò)展層誤差校正解碼器輸出僅信息比特作為擴(kuò)展層數(shù)據(jù)，并且可向隨后擴(kuò)展層碼元提取器670輸出其中信息比特已與奇偶校驗比特混合的全部比特。

根據(jù)上述擴(kuò)展層碼元提取器650、擴(kuò)展層bicm解碼器660和解注入電平控制器1150的配置和操作，能容易地理解擴(kuò)展層碼元提取器670、擴(kuò)展層bicm解碼器680和解注入電平控制器1170的配置和操作。

圖12中示出的解注入電平控制器1020、1150和1170中的較低者可對應(yīng)于功率的較大增加。即，解注入電平控制器1150可比解注入電平控制器1020更多地增加功率，并且解注入電平控制器1170可比解注入電平控制器1150更多地增加功率。

能看出的是，圖12中示出的信號解多路復(fù)用器首先恢復(fù)核心層數(shù)據(jù)，使用核心層碼元的消除來恢復(fù)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)，并使用增強(qiáng)層碼元的消除來恢復(fù)擴(kuò)展層數(shù)據(jù)。可提供兩個或更多擴(kuò)展層，在該情況下，以按照較高功率電平組合的擴(kuò)展層開始恢復(fù)。

圖13是示出了歸因于核心層信號和增強(qiáng)層信號的組合的功率的增加的圖。

參考圖13，能看出的是，當(dāng)通過組合核心層信號與其功率已降低了注入電平的增強(qiáng)層信號、來生成多路復(fù)用的信號時，所述多路復(fù)用的信號的功率電平高于核心層信號或增強(qiáng)層信號的功率電平。

在該情況下，圖3和7中示出的注入電平控制器所調(diào)整的注入電平可按照0.5db或1db的步長從0db調(diào)整到25.0db。當(dāng)注入電平為3.0db時，增強(qiáng)層信號的功率比核心層信號的功率低3db。當(dāng)注入電平為10.0db時，增強(qiáng)層信號的功率比核心層信號的功率低10db。該關(guān)系不僅在核心層信號和增強(qiáng)層信號之間應(yīng)用，而且在增強(qiáng)層信號和擴(kuò)展層信號之間或在擴(kuò)展層信號之間應(yīng)用。

圖3和7中示出的功率歸一化器可調(diào)整組合之后的功率電平，由此解決可由歸因于組合的功率增加引起的、諸如信號失真的問題。

圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于生成廣播信號幀的方法的操作流程圖。

參考圖14，在根據(jù)本發(fā)明實施例的方法中，在步驟s1210向核心層數(shù)據(jù)應(yīng)用bicm。

此外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的方法中，在步驟s1220向增強(qiáng)層數(shù)據(jù)應(yīng)用bicm。

在步驟s1220應(yīng)用的bicm可與在步驟s1210應(yīng)用的bicm不同。在該情況下，在步驟s1220應(yīng)用的bicm可比向步驟s1210應(yīng)用的bicm更不魯棒。在該情況下，在步驟s1220應(yīng)用的bicm的比特率可比向步驟s1210應(yīng)用的bicm的比特率更不魯棒。

在該情況下，增強(qiáng)層信號可對應(yīng)于基于與對應(yīng)于核心層信號的核心層數(shù)據(jù)的恢復(fù)對應(yīng)的消除、所恢復(fù)的增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。

此外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的方法中，在步驟s1230通過降低增強(qiáng)層信號的功率，來生成功率降低的增強(qiáng)層信號。

在該情況下，在步驟s1230，注入電平可按照0.5db或1db的步長從00db改變?yōu)?5.0db。

此外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的方法中，在步驟s1240，通過組合核心層信號和功率降低的增強(qiáng)層信號，來生成多路復(fù)用的信號。

即，在步驟s1240，按照不同功率電平來組合核心層信號和增強(qiáng)層信號，使得增強(qiáng)層信號的功率電平低于核心層信號的功率電平。

在該情況下，在步驟s1240，可組合具有低于核心層信號和增強(qiáng)層信號的功率電平的一個或多個擴(kuò)展層信號、以及核心層信號和增強(qiáng)層信號。

此外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的方法中，在步驟s1250，降低多路復(fù)用的信號的功率。

在該情況下，在步驟s1250，多路復(fù)用的信號的功率可被降低為核心層信號的功率。在該情況下，在步驟s1250，多路復(fù)用的信號的功率可被降低在步驟s1240功率已被增加的電平。

此外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的方法中，在步驟s1260，通過執(zhí)行向核心層信號和增強(qiáng)層信號兩者應(yīng)用的時間交織，來生成時間交織的信號。

此外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的方法中，在步驟s1270，使用時間交織的信號來生成廣播信號幀，該廣播信號幀包括用于用信號傳輸物理層管道(plp)的類型信息和尺寸信息、以及核心層信號和增強(qiáng)層信號所共享的時間交織器信息的前導(dǎo)碼。

在該情況下，步驟s1270可包括生成引導(dǎo)碼；生成前導(dǎo)碼；和生成與時間交織的信號對應(yīng)的疊加的有效載荷。

在該情況下，前導(dǎo)碼可包括用于標(biāo)識物理層管道(plp)的plp標(biāo)識信息；和用于標(biāo)識與層的劃分對應(yīng)的層的層標(biāo)識信息。

在該情況下，plp標(biāo)識信息和層標(biāo)識信息可被包括在前導(dǎo)碼中作為彼此不同的字段。

在該情況下，時間交織器信息可被包括在每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息(j)對應(yīng)的條件聲明的條件。

在該情況下，前導(dǎo)碼可基于層標(biāo)識信息和預(yù)定值的比較結(jié)果(if(j>0))，而選擇性包括與每一物理層管道(plp)的注入電平控制器對應(yīng)的注入電平信息。

在該情況下，引導(dǎo)碼可以比前導(dǎo)碼短，并具有固定長度。

在該情況下，引導(dǎo)碼可包括代表前導(dǎo)碼的結(jié)構(gòu)的碼元，該碼元對應(yīng)于固定長度比特串，所述固定長度比特串代表前導(dǎo)碼的調(diào)制方案/碼率、fft尺寸、保護(hù)間隔長度和導(dǎo)頻圖案的組合。

在該情況下，該碼元可對應(yīng)于查找表，其中在與第一fft尺寸對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)之前分配與第二fft尺寸對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)，當(dāng)調(diào)制方案/碼率相同時，該第二fft尺寸小于該第一fft尺寸，以及在與第一保護(hù)間隔長度對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)之前分配與第二保護(hù)間隔長度對應(yīng)的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)，當(dāng)調(diào)制方案/碼率相同并且fft尺寸相同時，該第二保護(hù)間隔長度長于該第一保護(hù)間隔長度。

在該情況下，該廣播信號幀可以是atsc3.0幀。

在該情況下，l1信令信息可包括注入電平信息和/或歸一化因子信息。

在該情況下，前導(dǎo)碼可包括物理層管道的類型信息、開始位置信息和尺寸信息。

在該情況下，類型信息可用于標(biāo)識與非分散物理層管道對應(yīng)的第一類型以及與分散物理層管道對應(yīng)的第二類型中的一個。

在該情況下，非分散物理層管道可以被分派用于鄰近數(shù)據(jù)單元索引，并且分散物理層管道可包括兩個或更多子切片。

在該情況下，可對于每一物理層管道(plp)根據(jù)層標(biāo)識信息和預(yù)定值的比較結(jié)果，而選擇性用信號傳輸該類型信息。

在該情況下，可僅對于核心層用信號傳輸該類型信息。

在該情況下，開始位置信息可等于與物理層管道的第一數(shù)據(jù)單元對應(yīng)的索引。

在該情況下，開始位置信息可使用單元尋址方案來指示物理層管道的開始位置。

在該情況下，開始位置信息可被包括在每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息對應(yīng)的條件聲明的條件。

在該情況下，該尺寸信息可基于向物理層管道分派的數(shù)據(jù)單元的數(shù)目而生成。

在該情況下，該尺寸信息可被包括在用于每一物理層管道(plp)的前導(dǎo)碼中，而不檢查與層標(biāo)識信息對應(yīng)的條件聲明的條件。

盡管圖14中沒有明確示出，但是該方法可進(jìn)一步包括與步驟s1230對應(yīng)的、生成包括注入電平信息的信令信息的步驟。在該情況下，該信令信息可以是l1信令信息。

圖14中示出的用于生成廣播信號幀的方法可對應(yīng)于圖2中示出的步驟s210。

圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的包括廣播信號幀的超幀的結(jié)構(gòu)的圖。

參考圖15，基于分層劃分多路復(fù)用(ldm)的超幀配置幀的至少一個，并且每一幀配置ofdm碼元的至少一個。

在該情況下，每一ofdm碼元可以以至少一個前導(dǎo)碼碼元開始。此外，該幀可包括參考碼元或?qū)ьl碼元。

圖15中圖示的超幀1510可包括ldm幀1520、沒有l(wèi)dm的單層幀1530和用于將來可擴(kuò)展性的將來擴(kuò)展幀(fef)1540，并且可使用時分復(fù)用(tdm)來配置。

當(dāng)應(yīng)用兩層時，ldm幀1520可包括上層(ul)1553和下層(ll)1555。

在該情況下，上層1553可對應(yīng)于核心層，并且下層1555可對應(yīng)于增強(qiáng)層。

在該情況下，包括上層1553和下層1555的ldm幀1520可以是引導(dǎo)碼1552和前導(dǎo)碼1551。

在該情況下，上層數(shù)據(jù)和下層數(shù)據(jù)可共享時間交織器用于降低復(fù)雜性和存儲尺寸，并且可使用相同的幀長度和fft尺寸。

此外，單層幀1530可包括引導(dǎo)碼1562和前導(dǎo)碼1561。

在該情況下，單層幀1530可使用與ldm幀1520不同的fft尺寸、時間交織器和幀長度。在該情況下，單層幀1530可基于tdm方案在超幀1510中與ldm幀1520多路復(fù)用。

圖16是示出了使用兩層的ldm和多物理層管道的ldm幀的示例的圖。

參考圖16，ldm幀以包括系統(tǒng)的版本信息或一般信令信息的引導(dǎo)碼信號開始。包括物理層管道的碼率、調(diào)制信息、編號信息的l1信令信號可跟隨在引導(dǎo)碼之后作為前導(dǎo)碼。

突發(fā)脈沖形式的公共物理層管道(plp)可跟隨在前導(dǎo)碼(l1信號)之后傳輸。在該情況下，公共物理層管道可在幀中傳輸能與其它物理層管道共享的數(shù)據(jù)。

用于服務(wù)彼此不同的廣播信號的多物理層管道可使用兩層的ldm方案來傳輸。在該情況下，需要諸如室內(nèi)/移動的魯棒接收性能的服務(wù)(720p或1080phd等)可使用核心層(上層)數(shù)據(jù)物理層管道。在該情況下，需要高傳輸率的固定接收服務(wù)(4k-uhd或多hd等)可使用增強(qiáng)層(下層)數(shù)據(jù)物理層管道。

如果多物理層管道被分層復(fù)用，則能看出物理層管道的總數(shù)增加。

在該情況下，核心層數(shù)據(jù)物理層管道和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)物理層管道可共享時間交織器，用于降低復(fù)雜性和存儲尺寸。在該情況下，核心層數(shù)據(jù)物理層管道和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)物理層管道可具有相同物理層管道尺寸(plp尺寸)，并且可具有彼此不同的物理層管道尺寸。

根據(jù)實施例，分層plp可具有彼此不同的plp尺寸，并且可用信號傳輸用于標(biāo)識plp的開始位置的信息或用于標(biāo)識plp的尺寸的信息。

圖17是示出了使用兩層的ldm和多物理層管道的ldm幀的另一示例的圖。

參考圖17，ldm幀可包括在引導(dǎo)碼和前導(dǎo)碼(l1信號)之后的公共物理層管道。核心層數(shù)據(jù)物理層管道和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)物理層管道可在公共物理層管道之后使用兩層ldm方案來傳輸。

特別是，圖17的核心層數(shù)據(jù)物理層管道和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)物理層管道可對應(yīng)于類型1和類型2中的一個類型。類型1和類型2可如下定義：

–類型1plp

如果存在公共plp，則可在公共plp之后傳輸它

在幀中按照突發(fā)脈沖(一個切片)的形式傳輸它

–類型2plp

如果存在類型1plp，則可在類型1plp之后傳輸它

在幀中按照兩個或更多子切片的形式傳輸它

當(dāng)子切片的數(shù)目增加時，時間分集和功耗增加。

在該情況下，類型1plp可對應(yīng)于非分散plp，并且類型2plp可對應(yīng)于分散plp。在該情況下，可分派非分散plp用于鄰近數(shù)據(jù)單元索引。在該情況下，可向兩個或更多子切片分派分散plp。

圖18是示出了使用兩層的ldm和多物理層管道的ldm幀的應(yīng)用示例的圖。

參考圖18，公共物理層管道(plp(1,1))可被包括在ldm幀中的引導(dǎo)碼和前導(dǎo)碼之后。用于魯棒音頻服務(wù)的數(shù)據(jù)物理層管道(plp(2,1))可被包括在使用時分方案的ldm幀中。

此外，用于移動/室內(nèi)服務(wù)(720p或1080phd)的核心層數(shù)據(jù)物理層管道(plp(3,1))和用于高數(shù)據(jù)率服務(wù)(4k-uhd或多hd)的增強(qiáng)層數(shù)據(jù)物理層管道(plp(3,2))可使用2層ldm方案來傳輸。

圖19是示出了使用兩層的ldm和多物理層管道的ldm幀的另一應(yīng)用示例的圖。

參考圖19，ldm幀可包括引導(dǎo)碼、前導(dǎo)碼、公共物理層管道(plp(1,1))。在該情況下，魯棒音頻服務(wù)和移動/室內(nèi)服務(wù)(720p或1080phd)可使用核心層數(shù)據(jù)物理層管道(plp(2,1),plp(3,1))來傳輸，并且高數(shù)據(jù)率服務(wù)(4k-uhd或多hd)可使用增強(qiáng)層數(shù)據(jù)物理層管道(plp(2,2),plp(3,2))來傳輸。

在該情況下，核心層數(shù)據(jù)物理層管道和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)物理層管道可使用相同時間交織器。

在該情況下，提供相同服務(wù)的物理層管道(plp(2,2),plp(3,2))可使用指示相同plp組的plp_group_id來標(biāo)識。

根據(jù)實施例，當(dāng)使用對于不同ldm層具有彼此不同的尺寸的物理層管道時，能在沒有plp_group_id的情況下，使用每一物理層管道的開始位置和尺寸，來標(biāo)識服務(wù)。

盡管在圖18和圖19中通過plp(i,j)來標(biāo)識與分層復(fù)用對應(yīng)的層和多物理層管道，但是可用信號傳輸plp標(biāo)識信息和層標(biāo)識信息作為彼此不同的字段。

根據(jù)實施例，不同層可使用具有不同尺寸的plp。在該情況下，每一服務(wù)可使用plp標(biāo)識符來標(biāo)識。

當(dāng)對于不同層使用具有不同尺寸的plp時，可對于每一plp用信號傳輸plp開始位置和plp尺寸。

以下偽代碼是為了示出根據(jù)本發(fā)明實施例的前導(dǎo)碼中包括的字段的示例。以下偽代碼可被包括在前導(dǎo)碼的l1信令信息中。

[偽代碼]

num_layer可對應(yīng)于以上偽代碼中的兩個比特或三個比特。在該情況下，num_layer可以是用于標(biāo)識按時間劃分的每一plp中的層的數(shù)目的字段。在該情況下，num_layer可在num_plp循環(huán)中定義，使得層的數(shù)目對于按時間劃分的每一plp能不同。

ll_injection_level可對應(yīng)于3～8比特。在該情況下，ll_injection_level可以是用于標(biāo)識下層(增強(qiáng)層)的注入電平的字段。在該情況下，ll_injection_level可對應(yīng)于注入電平信息。

在該情況下，當(dāng)層的數(shù)目是兩個或更多時，可從第二層(j>0)定義ll_injection_level。

諸如plp_id(i,j)、plp_group_id、plp_type、plp_payload_type、plp_cod、plp_mod、plp_ssd、plp_fec_type、plp_num_blocks_max、in_band_a_flag、in_band_b_flag、plp_mode、static_padding_flag等的字段可對應(yīng)于對于每一層定義的參數(shù)，并且可在num_layer循環(huán)的內(nèi)部定義。

在該情況下，plp_id(i,j)可對應(yīng)于plp標(biāo)識信息和層標(biāo)識信息。例如，plp_id(i,j)的“i”可對應(yīng)于plp標(biāo)識信息，并且plp_id(i,j)的“j”可對應(yīng)于層標(biāo)識信息。

根據(jù)實施例，plp標(biāo)識信息和層標(biāo)識信息可被包括在前導(dǎo)碼中作為彼此不同的字段。

此外，諸如time_il_length和time_il_type等的時間交織器信息、與plp尺寸相關(guān)的frame_interval、以及諸如ff_flag、first_rf_idx、first_frame_idx、reserved_1、static_flag等的字段可被定義在num_layer循環(huán)的外部和num_plp循環(huán)的內(nèi)部。

特別是，plp_type對應(yīng)于物理層管道的類型信息，并且可對應(yīng)于用于標(biāo)識兩種類型類型1和類型2之一的1比特。plp_type被包括在前導(dǎo)碼中，而不檢查與以上偽代碼中的層標(biāo)識信息(j)對應(yīng)的條件聲明的條件，但是可基于層標(biāo)識信息(j)和預(yù)定值(0)的比較結(jié)果(if(j＝0))，而選擇性地用信號傳輸plp_type(僅對于核心層傳輸)。

plp_type在以上偽代碼中的num_layer循環(huán)內(nèi)部定義，但是plp_type可以在num_layer循環(huán)外部和num_plp循環(huán)內(nèi)部定義。

在以上偽代碼中，plp_start對應(yīng)于對應(yīng)物理層管道的開始位置。在該情況下，plp_start可使用單元尋址方案來標(biāo)識開始位置。在該情況下，plp_start可以是與對應(yīng)plp的第一數(shù)據(jù)單元對應(yīng)的索引。

特別是，plp_start可對于每一物理層管道用信號傳輸，并且可被用于連同用于用信號傳輸plp的尺寸的字段一起標(biāo)識使用多物理層管道的服務(wù)。

以上偽代碼中的plp_size對應(yīng)于物理層管道的尺寸信息。在該情況下，plp_size可等于向?qū)?yīng)物理層管道分派的數(shù)據(jù)單元的數(shù)目。

即，可基于層標(biāo)識信息來用信號傳輸plp_type，并且可以在不考慮層標(biāo)識信息的情況下，對于每一物理層管道用信號傳輸plp_size和plp_start。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的用于生成廣播信號幀的設(shè)備和方法不限于前述實施例的配置和方法，而是可選擇性組合這些實施例的一些或全部，使得按照各種方式來修改實施例。