CN101115161A - 数字视频信号接收装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数字视频信号接收装置,用于接收通过一信道传输的数字视频信号,所述装置包括一个可分别工作在第一模式和第二模式下的运行模块,所述装置根据对信道环境的估计将所述运行模块的工作模式从该第一模式切换到该第二模式。本发明还提供了相应的数字视频信号接收方法。采用本发明的装置和方法可以有效降低数字电视设备/终端的功率消耗。

Description

数字视频信号接收装置和方法
技术领域
本发明涉及数字电视技术,尤其涉及用于接收数字视频信号的装置和方法以及数字终端的操作方式。
背景技术
目前,数字视频信号传送,例如通过地面广播实现的数字电视(DTV)服务,已在全球范围内受到广泛重视。数字电视最重要的特点之一在于具有向移动终端或手持设备传送数据的能力。对于移动数字电视设备,尤其对于手持设备而言,既要减小功耗来延长使用周期或待机时间,又要增强可移动性,以便使用者在户内、户外以及移动场合下,例如在行使的车内,均能获得数字电视服务。从某种程度上而言,这两种需求是相互排斥的。为了在快速移动的环境下提供高质量的服务,该设备需要采用复杂的信号处理算法来减小传送信道的不良干扰,这自然会导致功耗的大幅增加。因此,需要一种适用于移动和/或手持数字电视终端/装置的能有效降低功耗的方案。
在数字地面广播领域,已提出过很多降低功耗的方案,其中,较为熟知的是欧洲手持数字视频广播标准(Digital Video Broadcasting-Handheld,DVB-H)所采用的时间分片(time-slicing)技术,具体内容可参阅以下文献:[1]Digitalvideo broadcasting(DVB);transmission system for handheld terminals(DVB-H),ETSI EN 302 304 V1.1.1(2004-11),European Telecommunications StandardsInstitute;[2]Digital video broadcasting(DVB);DVB specification for databroadcasting,ETSI EN 301 192 V 1.4.1(2004-11),European TelecommunicationsStandards Institute;[3]Digital video broadcasting(DVB);DVB-H implementationguidelines,ETSI TR 102 377 V 1.1.1(2005-02),European TelecommunicationsStandards Institute;[4]G.Faria,J.A.Henriksson,E.Stare,and P.Talmola,“DVB-H:Digital Broadcast Services to Handheld Devices,”Proc.IEEE,Vol.94,Jan2006,pp.194-209,European Telecommunications Standards Institute。
DVB-H系统是基于地面数字视频广播标准(Digital Video Broadcast-Terrestrial,DVB-T)定义的,用于在静态和移动/手持状态下接收数字电视信号。在DVB-H系统中必须采用时间分片技术,该技术可使接收机前端的平均功率大幅下降,比传统的DVB-T系统降低90%~95%的功耗(见文献[4])。
DVB-H的时间分片技术之所以能够实现节能是因为它只针对视像(MovingPicture Experts Group,MPEG)传输流(transport stream,TS)中的部分数据进行处理,该部分数据是当前服务中被选中的数据(见文献[3-4])。因此,多路服务可以完全通过时分复用(time-division multiplex,TDM)技术实现,故其中某一特定服务的数据传输方式不是如图1a所示的连续传输,而是如图1b所示的间断式传输的周期性突发数据块(burst),这类信号可以通过将相应的终端/设备同步到所选服务的突发数据块来接收数据,并在相邻突发数据块的间隙,即发射机正在传送其它服务时,将终端/设备切换到节能模式。
为了合理地在DVB-H系统中采用时间分片技术,进入接收机的突发数据块必须先进行数据缓存,以便再以该服务的数据传输速率(data-rate)进行读取。一个突发数据块需要包含足够的数据量供读取以填满接收机前端的节能时间段。突发数据块的位置是通过采用同一服务的两个连续突发数据块之间的相对时间差来获得的。通常一个突发数据块的持续时间(图1b中的接收时间2)的范围在几百毫秒,而节能时间(图1b中的空闲时间4)可能持续几秒钟。此外,还需要考虑前端上电启动、重新同步和其它过程所消耗的前置时间(lead time),接收时间段在DVB-H系统中可估算为小于250毫秒(见文献[3])。
请继续参阅图1a和图1b,通常基于时分多路的节能百分比可通过相邻两个突发数据块之间节能时间的比率来计算,并与接收某一服务所要求的接收时间2相关,其计算公式如下:
η ≈ [ 1 - S b / C b + t s S b / C l ] × 100 % - - - ( 1 )
其中,Sb表示突发数据块容量(比特);Cb表示突发数据块传输速率(比特/秒);C1表示手持设备接收该服务的预期数据传输速率(比特/秒),相当于连续传送时所采用的较低速率;ts表示前置时间(秒)。
在DVB-H系统中,假定突发数据块容量Sb=2兆比特,最大突发数据块传输速率Cb约为每秒10兆比特,前置时间ts约为250毫秒,则空闲时间4大约为4秒,因此,对于一个典型的服务数据传输速率C1=384千比特/秒,可计算出η=91%,即节约了91%的能量,从而使得手持设备提供数字电视服务成为了可能。
申请号为CN00123597.4的中国专利(公告日:2003年8月13日)以及文献[5]Z-X.Yang,M.Han,C-Y Pan,J.Wang,L.Yang,and A-D Men“A Coding andModulation Scheme for HDTV Services in DMB-T,”IEEE Trans.Broadcasting,Vol.50,March 2004,pp.26-31中公开了一种地面数字多媒体广播(Digital MultimediaBroadcasting-Terrestrial,DMB-T)系统。该DMB-T系统在中国已部分作为地面数字电视(digital terrestrial television,DTT)广播的标准。针对DMB-T系统而提出的节能技术称为数据帧分片(frame-slicing)技术,参见申请号为CN200410009721.5的中国专利申请(公开日:2005年4月6日,以下简称9721专利)。时间分片和数据帧分片技术间最大的差别在于前者是在链路层中实现的,而后者完全是在物理层实现的。
如图2所示,DMB-T传输系统采用了分层帧结构6(参见9721专利)。帧结构6的基本单元称为信号帧8,一组信号帧8定义为一个帧群10,帧群10中的第一个信号帧被定义为帧群头12,一组帧群10又定义为一个超帧14,结构的最顶层是日帧16,其对应一个自然日。物理信道被分片和同步到由时间标识18a和18b表示的绝对时间。
DMB-T系统区别于其他DTT设备的一个特征在于它采用了时域同步正交频分复用(Time Domain Synchronous OFDM,TDS-OFDM)技术。参见图2,一个信号帧8由帧同步20和帧体22两部分组成。TDS-OFDM插入了伪随机码(pseudo-random,PN)序列24及其循环扩展来作为保护间隔,该保护间隔也用于时间同步和信道估计。该时域同步技术理论上可以在前置时间ts仅为约2毫秒的情况下实现快速帧同步和符号定时同步,从公式(1)中可以看出,该技术对基于TDM的节能方案尤为重要。此外,信号帧8还包括了一个离散傅里叶逆变换(IDFT)数据块26。
继续参照图2,DMB-T的数据帧分片节能方案是通过形成多个帧片28来实现的,每个帧片28包含一定数量的连续信号帧8,这些帧片28均属于同一个帧群10。较为典型地,一个帧片28可由4个信号帧8组成。与纯粹依靠在链路层设定开始/停止传输状态的时间分片技术相比,数据帧分片技术完全基于物理层实现,从而为突发数据块时隙及节能时隙的控制提供了一定的灵活性。显然,突发数据块容量可以设置为一个帧片28所能提供的容量,当一个信号帧8的持续时间是625微秒时,一个帧片28的持续时间是2.5毫秒,相应地,如果突发数据块传输速率Cb为每秒24兆比特,则突发数据块容量为Sb=60千比特,假定前置时间ts=2毫秒,服务数据传输速率C1为每秒384千比特,则将这些数据代入公式(1)后可计算出η=97%,即该系统可以节省97%的功耗。
从以上分析可以看出,无论采用时间分片还是数据帧分片技术都只是被动的节能方式,在降低功耗的同时需要牺牲服务数据传输速率,因此,都不是最为理想的节能方案。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种数字视频信号接收装置及方法,在保证一定接收质量的同时,可以降低数字电视设备/终端的功率消耗。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种数字视频信号接收装置,用于接收通过一信道传输的数字视频信号,所述装置包括一个可分别工作在第一模式和第二模式下的运行模块,所述装置根据对信道环境的估计将所述运行模块的工作模式从该第一模式切换到该第二模式。
本发明的另一解决方案是提供一种数字视频信号接收方法,其包括下列步骤:提供一个装置,用于接收通过一信道传输的数字视频信号,所述装置包括一个可分别工作在第一模式和第二模式下的运行模块;根据对信道环境的估计将所述运行模块的工作模式从第一模式切换到第二模式。
本发明通过持续监控信道条件,并根据信道条件评估结果将一个或多个运行模块切换到正常或简化的运行模式下,以适应不同的信道环境,使接收装置在信道条件良好的情况下能够采用简化的算法去代替复杂的算法,从而大大降低了数字电视设备/终端的功率消耗,达到节能的目的。
附图说明
本发明的数字视频信号接收装置和方法由以下的实施例及附图给出。
图1是一种基于时分复用的节能方案的原理图。
图2是地面数字多媒体广播传输系统采用的分层帧结构示意图。
图3是一种地面数字电视收发机的简化的结构框图。
图4是图3所示的收发机中接收端的节能方案的实现方法。
具体实施方式
以下将对本发明的数字视频信号接收装置和方法作进一步的详细描述。
从前述对时间分片和数据帧分片节能方案的分析可知,为了获得所要求的节能效率,需要提供一个较高的突发数据块传输速率,即式(1)中的Cb。此外,为了确保一定的服务质量(QoS),必须保证在各种信道环境下都能提供高Cb。这两大要求决定了在实际应用中必须提供一种即使在最坏的信道条件下,例如快速衰减的环境(存在较大的多普勒频移-移动设备的一大问题),也能保持高速率传输的系统框架设计及相应的算法选择。
图3是一种地面数字电视收发机30的结构框图。在发送端,MPEG传输流32首先经过RS(Reed Solomon)外编码器34编码,再进入外交织器36,使用该外交织器36是使在接收端与其相对应的外解交织器68能够分散来自内信道解码器66数据中可能存在的突发错误。
接着,通过一个内信道编码器38例如卷积编码器、Turbo编码器或Turbo-like编码器对比特流进行编码,经过编码的比特数据被传送给内交织器40,所得到的经过内交织的比特流42被映射到相移键控(Phase Shift Keying,PSK)或正交幅度调制(Quadrature amplitude modulation,QAM)星座图中。最后,通过OFDM调制器44将星座图中的符号形成正交频分复用信号帧。
该发射机还包括一个数模转换器(DAC)46和一个射频发射器(RFtransmitter)48,用于通过一信道50将传输信号传送给接收机。
在接收端,除了添加了几个处理模块,例如自动增益控制(AGC)、同步和信道估计,来应对信道及接收机噪声和多路径信道衰减之外,基本上执行了发射机的反向操作。如图3所示,该接收机包括射频调谐器(RF tuner)52,模数转换器(ADC)54,一个用于载频、符号定时同步和信道估计的模块56,自动增益控制器58,OFDM解调器60,信道均衡器62,内解交织器64,内信道解码器66,外解交织器68和RS解码器70。
如果采用PALL=PRF+PBB来表示地面数字电视接收机的总功耗(该设备并未采用基于TDM的节能方案),且PRF和PBB分别表示射频调谐器52和基带处理器(未图示)消耗的功率,则对于一个手持设备而言,其所需消耗的功率为:
P HA ≈ ( S b / C b + t s ) ( P RH + P BB ) S b / C l - - - ( 2 )
由于数字电视广播主要用于下行链路的传输,因此可以假设PRF只会在自动增益控制器58的控制下改变以适应实际信道50环境的变化。然而,在基带部分情况则完全不同,处理复杂度导致的功率消耗PBB主要由设计参数决定,在实现之后即是固定的,因此,可以认为PBB不受信道变化的影响。显然,在缺省情况下,基带处理器会工作在最高的功耗PBB下,以满足基带解调器和解码器针对最坏信道条件的设计和实现要求。考虑到对于一个基于OFDM的地面数字电视系统而言,PRF和PBB占总功耗的比例是相当的,因此有必要尽可能减小PBB从而降低通讯设备的总功耗PALL或者手持设备的总功耗PHA。根据公式(2),当DMB-T设备所需的PBB例如从800毫瓦降低至500毫瓦时,PHA可以从40毫瓦降低至30毫瓦。
在一个较高的Cb目标值下,通常会选择复杂度很高的运行模块控制算法以在信道条件不理想的情况下仍能高性能地接收信号,例如,可能需要采用增强型的信道估计算法来应对移动环境下快速衰减的信道条件。这些增强型算法通常具有很高的运算成本,然而在使用者处于低速运动(例如,行走)或者静止状态下,它们则是完全多余的。
图4给出了一种降低功耗的方案。该接收装置包括一个运行模块,可分别工作于第一运行模式和第二运行模式下。该接收装置基于对信道环境(条件)的估计可将运行模块的运行模式从第一模式切换到第二模式。该接收机可进行模式转换的运行模块可选择为自动增益控制器(AGC)80,模数转换器(ADC)82,信道估计器84和内信道解码器86模块,以及其它可能的运行模块,在图中以85、87表示。以ADC模块82为例,其第一运行模式可设置为工作在正常的采样分辨率下,而第二运行模式可设置为工作在较低的采样分辨率下。
接收机根据对信道50条件的实时估计来决定是否将一个或多个运行模块80、82、84、85、86、87从一种运行模式切换到另一种运行模式。于本发明的较佳实施例中,通过监控RS解码器88(大多数地面数字电视系统都采用的外信道解码器)的误码检测活动来估计信道环境或条件。此处,接收机是否收到N个连续无误的RS编码块(在被RS纠错前)是用于估计信道环境好坏的决策准则。如果在某一时刻t,接收机已连续无误地接收到N个或大于N个RS编码块,则当前的信道条件被评定为“好”,否则,当前的信道条件被评定为“差”。此处,N可选取一个正整数,然而N的选择将会影响到信道条件估计的可靠性。若选择较小的N值,则“信道条件差”的估计结果比“信道条件好”的估计结果更可靠;相应地,若选择较大的N值,则“信道条件好”的估计结果比“信道条件差”的估计结果更可靠。当接收机判定信道条件为“好”时,该接收机将一个或多个运行模块80、82、84、85、86、87从第一运行模式切换到第二运行模式。
当进行连续信道监控,即信道环境估计是一个持续过程时,接收机将基于连续的估计结果在第一和第二运行模式间切换。
下面对图4所示的方案进行详细说明,其中,控制变量M、N、P和k的定义如下:
N——当接收机所接收到的连续无误的RS编码块的数目至少为N时,判定信道条件为“好”;
M——当运行模块进入第二运行模式后,接收机连续接收不超过M个无误的RS编码块,否则将运行模块从第二运行模式切换到第一运行模式;
P——当运行模块从第二运行模式进入第一运行模式后,且信道条件始终保持在“好”的情况下,则当接收机连续接收到P个无误的RS编码块时,将运行模块从第一运行模式切换到第二运行模式;
k——在“好”的信道条件下(即已经连续无误地接收了N个RS编码块之后)又接收到的连续无误的RS编码块的个数,用于控制处理流程。
首先,将k设为零,并使任意或所有的运行模块80、82、84、85、86、87工作在第一运行模式下。RS解码器88实时监控通过信道50所接收的信号,并判断是否已接收到N个连续无误的RS编码块(步骤90),当所接收的连续无误的RS编码块的个数在N以下时,判定信道50条件为“差”,k始终保持为零(步骤92),且运行模块80、82、84、85、86、87工作在第一运行模式下。当探测到第N个连续无误的RS编码块后,任意或所有的运行模块80、82、84、85、86、87被切换至第二运行模式。
当信道条件好时,将运行模块80、82、84、85、86、87从复杂的运行模式切换到简单的运行模式可以达到降低功耗的效果,对应到上述实施例,则第一运行模式是正常的工作模式,第二运行模式是简化的工作模式。参见图4,给出了一个在地面数字电视接收机中,对任意或所有的运行模块80、82、84、85、86、87实施上述节能方案的具体例子。如果判定信道条件良好,则RF调谐器52内的低噪声放大器(LNA)的AGC 80增益将被设定为第二模式的增益,其比第一模式的增益要小,即调整到一个较低的但仍旧是可接受的增益水平,从而降低功耗。于本发明的实施例中,ADC模块82也配置了两种运行模式,其中,第二(简化的)运行模式的采样分辨率比第一(正常的)运行模式的采样分辨率低。类似地,由于内信道解码可能需要一定的迭代次数(例如采用Turbo解码器)和/或需要一定的数据分辨率(例如采用软判决卷积译码器soft-decisionconvolutional decoder),因此,可以通过模式切换来减少迭代次数和/或缩短字长以实现节能。
当出现以下两种情况时,接收装置会将处于第二运行模式的一个或多个运行模块80、82、84、85、86、87从该第二运行模式切换到第一运行模式:
1.若检测到RS编码块中出现错误,则步骤90中判断没有接收到N个连续无误的编码块,计数值k被重新置零(步骤92),且该一个或多个运行模块80、82、84、85、86、87被切换回第一运行模式;
2.为了防止由于基带处理延时等问题而引起的误判断,并且确保即使在无法明确判断信道条件好坏的情况下,仍旧具有良好的信道适应性,需要每隔一段时间将运行模式切换到第一模式(更复杂的处理状态),即使信道条件持续良好也要执行该切换操作。当步骤90确定信道50条件好时,接收装置检测是否已经接收了M个连续无误的编码块(步骤94),换言之,即是判断该装置在第二运行模式(简单模式)下是否已经连续接收了超过最大数量的RS编码块(k等于M),若步骤94判断编码块数量还未超过M,则该一个或多个运行模块80、82、84、85、86、87仍旧工作在第二运行模式下,且k值加1(步骤96)。
如果接收装置接收到的RS编码块中一直没有发现错误,则该装置在步骤80/82/84/85/86/87、88、90、94、96间循环,每一轮使k加1,直到该装置判定所接收的编码块数量已达到了M(k=M),然后将该一个或多个运行模块80、82、84、85、86、87的运行模式切换到第一(正常)模式。
当运行模式被切换回第一模式后,由预定义的计数值P来决定运行模块80、82、84、85、86、87在第一运行模式下所需接收的RS编码块的数量。于步骤98中,接收装置判断计数值k是否等于M+P,若否,则将计数值k加1(步骤100),并使运行模块继续工作在第一运行模式下。
当探测到k等于M+P时,k被重新置零,并使该一个或多个运行模块80、82、84、85、86、87继续工作在第一运行模式下,然而当下一个循环经过步骤90时,该装置会探测到k为零,如果此时的信道条件还是保持良好的话,则步骤90中会马上判断出已收到N个连续无误的编码块,从而将运行模块的工作模式切换回第二运行模式。
从以上实施例可以看出,通过监控参数k的值即可实现服务质量QoS与功耗间的平衡,并且参数值M和P规定了在第二运行模式下接收装置所能连续接收的最大数量的RS编码块以及在第一运行模式下该装置所需连续接收的最小数量的编码块,以实现两种运行模式间的连续切换。无论信道条件是持续变化还是始终保持良好,本发明的信号处理算法都能实现一个或多个运行模块基于接收到的编码块在两种不同的运行模式间的切换。
需要指出的是,由于参数N、M和P是平衡节能效率和服务质量的关键因素,因此参数值的选择需要根据实际的设计要求而确定。如果设定N值较小、M值较大、P值较小,则能够获得较好的节能效果,但是服务质量会下降,反之亦然。在实际的应用中,可以预先定义这些参数值,也可以通过可重置硬件设计来进行。
由此,可以通过改变所需的PBB以适应实际的信道环境来进一步降低地面数字电视接收机所需的PBB。在给定一个高Cb目标值的情况下,通常会选择复杂度很高的算法以便在较差的信道条件下仍能可靠地接收信号,例如,需要采用增强型的信道估计算法来适应移动环境下快速衰减的信道条件。这些增强的算法,通常具有很高的运算成本,然而在使用者处于低速运动(例如,行走)或者静止状态下则是完全多余的。
下面以信道估计器84(在移动环境中对系统性能具有重要影响的部分)为例,说明本发明的节能方案的有效性。这里所说的信道估计器84能够通过打开或关闭增强功能来实现功耗的调节。
在DMB-T系统中,信道估计是基于每一个信号帧的,并且是通过使用每个帧同步20的PN序列在时域中进行的(参见申请号为CN200410009944.1的中国专利申请,公开日:2005年5月18日,以下简称9944专利)。假设第n个信号帧的帧同步20处的信道冲激响应(CIR)被估算为其中,N0表示帧同步20在一个信号帧8中的相对位置,l表示CIR的抽头编号。假定第一条路径是信道50的主径,则通过对
Figure A20071014725000152
进行DFT变换可得到第n个信号帧8的帧同步20时隙内、第k个子载波频率上的信道频率响应(CFR),
Figure A20071014725000153
如果信道50在一个信号帧8的持续时间内是不变的,则所获得的CFR估计值
Figure A20071014725000154
可用于对第n个信号帧8的帧体22执行均衡步骤,然而,在实际情况中不都是这样,详见9944专利。当信道50在一个信号帧8的持续时间内是时变的,则9944专利中提到的下述增强信道估计算法可以适用。
假设信道50在一个信号帧8内为线性变化,则通过作线性插值可得到第n个信号帧体22内的第i个数据时刻、第k个子载波频率上的CFR,其表示为:
H ^ ( n , i , k ) = H ^ A ( n , k ) - a i H ^ D ( n , k ) - - - ( 3 )
其中ai是关于i的线性函数。定义:
H A ^ ( n , k ) = ( H ^ ( n , N 0 , k ) + H ^ ( n - 1 , N 0 , k ) ) / 2 - - - ( 4 )
以及 H ^ D ( n , k ) = ( H ^ ( n , N 0 , k ) - H ^ ( n - 1 , N 0 , k ) ) / 2 - - - ( 5 )
另第n个数据帧体22发送和接收的数据列向量分别为X(n)=[X(n,1),X(n,2),...,X(n,Nb)]T和Y(n)=[Y(n,1),Y(n,2),...,Y(n,Nb)]T,并且定义对角矩阵:A=diag(a1,a2,...,aNb), U ( n ) = diag ( H ^ A ( n , 1 ) , H ^ A ( n , 2 ) , . . . , H ^ A ( n , N b ) ) , 以及 V ( n ) = diag ( H ^ B ( n , 1 ) , H ^ B ( n , 2 ) , . . . , H ^ B ( n , N b ) ) , 其中 H ^ B ( n , k ) = H ^ D ( n , k ) / H ^ A ( n , k ) , 则频域内的系统传输模型可表示为:
Y(n)=(I-T(n))·U(n)·X(n)+Z(n)    (6)
其中,Z(n)是高斯白噪声列向量,T(n)=WAWHV(n)中的W和WH分别为DFT矩阵和IDFT矩阵。因此,均衡后的第n个信号帧体可表示为:
X ^ ( n ) = U ( n ) - 1 · ( I - T ( n ) ) - 1 · Y ( n ) - - - ( 7 )
其中,I是单位矩阵。由于公式(7)采用了非常复杂的矩阵求逆操作,(I-T(n))-1,因此在实际应用中会产生较大的功耗,可通过采用以下的近似值来简化复杂度:
( I - T ( n ) ) - 1 ≈ Σ i = 0 Q T i ( n ) - - - ( 8 )
于是,简化后的均衡方法可以表示为:
X ^ ( n ) ≈ U ( n ) - 1 · [ Y ( n ) + Σ i = 1 Q T i ( n ) Y ( n ) ] - - - ( 9 )
从而,接收机接收传送信号的一个信号帧,并在频域内对该信号帧的帧体执行一个简化的均衡算法,即通过对矩阵求逆操作进行一个近似来实现简化的均衡算法。
显然,只需通过选取一个适当的Q值(即“T”过程的迭代次数)便可在系统性能和计算复杂度之间寻求一个平衡点,从而可将上述的信道估计和均衡算法应用到本发明所提出的节能方案中。对于接收机的设计,当信道条件良好时可以选取Q=0,当信道条件处于快速变化的情况下,则将Q值增加到1或者更大。需要注意的是,在公式(8)和(9)中,Q每增加1,就需要多一次的“T”过程。由于“T”过程同时包含了IDFT和DFT操作,因此减少“T”过程的次数可以大大降低功耗。也就是说,接收机通过一个迭代过程来对矩阵求逆操作进行近似,该迭代过程中的迭代次数则通过对信道环境的估计来确定。该接收机可以通过改变迭代过程中的迭代次数来实现信道估计器在增强和简化功能下的切换。
接收机也可实施为通过对帧体执行简化的而不是通常的均衡算法,使接收机工作在简化的运行模式下,从而大大降低功耗。
需要强调的是,虽然本发明通过以上的实施例揭示了RS解码器评估信道条件的一种误码检测方式,但是本发明的方案也可应用到采用任何其它误码检测/纠错机制,如循环冗余校验(CRC)或低密度奇偶校验(LDPC)码来代替RS编码的情况。只要该替换具有误码检测能力,本发明所提出的节能方案即可成立。任何对本发明的装置和方法作本技术领域内熟知的等同改变或替换均不超出本发明的揭露以及保护范围。

Claims (32)

1.一种数字视频信号接收装置,用于接收通过一信道传输的数字视频信号,其特征在于:所述装置包括一个可分别工作在第一模式和第二模式下的运行模块,所述装置根据对信道环境的估计将所述运行模块的工作模式从该第一模式切换到该第二模式。
2.如权利要求1所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:所述装置还包括一个误码检测模块用于检测通讯信号中的误码,且所述装置通过监控该误码检测模块来估计信道环境。
3.如权利要求1所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:所述的第一运行模式是正常的工作模式,第二运行模式是简化的工作模式。
4.如权利要求3所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:所述装置根据对信道环境的持续估计,在第一和第二运行模式间切换。
5.如权利要求4所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:当信道估计结果为差时,将所述运行模块从第二运行模式切换到第一运行模式或使所述运行模块继续工作在第一运行模式下。
6.如权利要求4所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:当信道估计结果为好时,使所述运行模块周期性地在第一和第二运行模式间切换。
7.如权利要求4所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:所述装置通过对其接收到的编码块进行计数来实现第一和第二运行模式的切换。
8.如权利要求1至7中任一项所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:所述的运行模块是自动增益控制模块,其在第二运行模式下的增益小于第一运行模式下的增益。
9.如权利要求1至7中任一项所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:所述的运行模块是模数转换器模块,其在第二运行模式下的采样分辨率小于第一运行模式下的采样分辨率。
10.如权利要求1至7中任一项所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:所述的运行模块是解码器模块,其在第二运行模式下的迭代次数和/或字长小于第一运行模式下的迭代次数和/或字长。
11.如权利要求1至7中任一项所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:所述的运行模块是信道估计器模块,其在第一运行模式下采用增强功能,在第二运行模式下采用简化功能。
12.如权利要求11所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:所述装置接收传输信号中的一个信号帧,并在频域内对该信号帧所包含的帧体执行简化的均衡算法。
13.如权利要求12所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:通过对一矩阵求逆操作进行一个近似来执行简化的均衡算法。
14.如权利要求13所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:所述的近似操作在一迭代过程中执行,该迭代过程中的迭代次数通过对信道环境的估计来确定。
15.如权利要求14所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:所述装置通过改变迭代过程中的迭代次数来实现所述信道估计器在增强和简化功能下的切换。
16.如权利要求12所述的数字视频信号接收装置,其特征在于:通过对帧体执行简化的均衡算法实现所述信道估计器在简化功能下的运行。
17.一种数字视频信号接收方法,其特征在于,所述方法包括下列步骤:
提供一个装置,用于接收通过一信道传输的数字视频信号,所述装置包括一个可分别工作在第一模式和第二模式下的运行模块;
根据对信道环境的估计将所述运行模块的工作模式从第一模式切换到第二模式。
18.如权利要求17所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:所述装置还包括一个误码检测模块用于检测通讯信号中的误码,所述方法还包括监控误码检测模块来估计信道环境的步骤。
19.如权利要求17所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:使所述运行模块在第一运行模式下执行正常的操作,在第二运行模式下执行简化的操作。
20.如权利要求19所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:根据对信道环境的持续估计,使所述运行模块在第一和第二运行模式间切换。
21.如权利要求20所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:当信道估计结果为差时,将所述运行模块从第二运行模式切换到第一运行模式或使所述运行模块继续工作在第一运行模式下。
22.如权利要求20所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:当信道估计结果为好时,使所述运行模块周期性地在第一和第二运行模式间切换。
23.如权利要求20所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:通过对所述装置接收到的编码块进行计数来实现第一和第二运行模式的切换。
24.如权利要求17至23中任一项所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:所述的运行模块是自动增益控制模块,所述方法使自动增益控制模块在第二运行模式下的增益小于第一运行模式下的增益。
25.如权利要求17至23中任一项所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:所述的运行模块是模数转换器模块,所述方法使模数转换器模块在第二运行模式下的采样分辨率小于第一运行模式下的采样分辨率。
26.如权利要求17至23中任一项所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:所述的运行模块是解码器模块,所述方法使解码器模块在第二运行模式下的迭代次数和/或字长小于第一运行模式下的迭代次数和/或字长。
27.如权利要求17至23中任一项所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:所述的运行模块是信道估计器模块,所述方法使信道估计器模块在第一运行模式下采用增强功能,在第二运行模式下采用简化功能。
28.如权利要求27所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:通过所述装置接收传输信号中的一个信号帧,并在频域内对该信号帧所包含的帧体执行简化的均衡算法。
29.如权利要求28所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:通过对一矩阵求逆操作进行一个近似来执行简化的均衡算法。
30.如权利要求29所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:在一迭代过程中执行所述的近似操作,该迭代过程中的迭代次数通过对信道环境的估计来确定。
31.如权利要求30所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:通过改变迭代过程中的迭代次数,使所述信道估计器在增强和简化功能下进行切换。
32.如权利要求28所述的数字视频信号接收方法,其特征在于:通过对帧体执行简化的均衡算法,使所述信道估计器运行在简化的功能下。
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