DE19953184A1

DE19953184A1 - Vorrichtung zur Synchronisationserfassung in einem digitalen Rundübertraguns-Empfangssystem

Info

Publication number: DE19953184A1
Application number: DE19953184A
Authority: DE
Inventors: Min Young Park
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1998-11-07
Filing date: 1999-11-04
Publication date: 2000-06-15
Anticipated expiration: 2019-11-05
Also published as: GB2345831A; DE19953184B4; GB9926439D0; KR20000031569A; KR100510637B1; GB2345831B

Abstract

Eine Vorrichtung zum Erfassen von Synchronisation zum Erkennen des Startpunkts eines FFT (Fast Fourier Transformation)-Fensters eines Empfangssignals in einem europäischen, terestrischen digitalen Fernseh-Übertragungssystem ist mit Folgendem versehen: einer Dezimiereinheit zum Dezimieren empfangener komplexer Datenabtastwerte entsprechend einem Dezimierungswert "M"; einer Korrelationseinheit zum Berechnen der konjugierten Korrelation zwischen einem Datenwert von der Dezimierungseinheit und einem um N/M (N bezeichnet die Anzahl von Abtastwerten nutzbarer Daten) Abtastwerte verzögerten Datenwerts; einer Schutzabschnitt-Summationseinheit zum Erhalten der Differenz zwischen dem Ausgangssignal der Korrelationseinheit und einem um L/M (L bezeichnet die Anzahl von Abtastwerten in einem Schutzabschnitt) Abtastwerten verzögerten Wert und zum Akkumulieren der Differenz; einer Interpolationseinheit zum Wiederherstellen von Daten von der Schutzabschnitt-Summationseinheit zur Anzahl ursprünglicher Abtastwerte; und einer Grob-STS-Erkennungseinheit zum Erkennen einer STS (Symbol Timing Synchronization)-Position unter Verwendung des interpolierten Werts, wobei FIFO-Speicher in der Korrelationseinheit und der Schutzabschnitt-Summationseinheit verringert werden, um die Integration eines COFDM-Demodulators auf einfache Weise zu vereinfachen und um das System-Synchronisationsvermögen dadurch zu verbessern, dass ein in diesem Fall auftretender Positionsfehler der groben STS-Position ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft digitale Fernsehübertragung, und spe zieller betrifft sie eine Synchronisationserfassungsvorrich tung zum Erfassen des Startpunkts eines FFT(Fast Fourier Transformation)-Fensters eines Empfangssignals bei DVB-T (Digital Video Broadcasting Terrestrial).

Hintergrund gemäß der einschlägigen Technik

Derzeit befindet sich das DVB-T-System, ein europäisches, terrestrisches digitales Fernsehübertragungssystem, in meh reren europäischen Ländern im Versuch. Das DVB-T-System ver wendet ein COFDM(Coded Orthogonal Frequency Division Multi plexing)-Modulationssystem, bei dem Information übertragen wird, die auf eine Anzahl von Trägern geladen ist, mit er neuter Sortierung entsprechend der Anzahl der die Informati on übertragenden Träger, mit 1705 Trägern in einem 2K-Modus und 6817 Trägern in einem 8K-Modus. Das DVB-T-System über trägt die Anzahl von Trägern gleichzeitig mit niedriger Übertragungsraten, um OFDM-Symbolintervalle bezüglich der Zeitachse zu verlängern, und es verfügt über ein Schutzin tervall, das für jedes Symbol vorhanden ist, um ISI (Inter Symbol Interference) und eine Beeinträchtigung des System funktionsvermögens, hervorgerufen durch Geistersignale, zu verhindern. Der 2K-Modus und der 8K-Modus sind erneut ent sprechend den Längen der Schutzintervalle in vier Typen (z. B. 1/4, 1/8, 1/16, 1/32) unterteilt. Da im DVB-T-System die Information, die von einem Sendeort aus gesendet werden soll, auf eine Frequenz geladen übertragen werden kann, was mittels inverser FFT erfolgt, kann Demodulation in einem üblichen Übertragungssystem durch FFT des auf der Empfangs seite empfangenen Signals ermöglicht werden. Um den 2K-Modus und den 8K-Mbdus zu demodulieren, sollte 248-Punkte-FFT bzw. 8192-Punkte-FFT verwendet werden. In diesem Fall sollte, um auf der Empfangsseite eine genaue FFT auszuführen, bekannt sein, von wo (Startpunkt einer der FFT zu unterziehenden Da tenprobe) und wieviel (d. h. das Abtastintervall der der FFT zu unterziehenden Daten) einer digitalen Probe des empfan genen Signals der FFT unterzogen werden sollte. Da jedes Symbol aus einem Schutzabschnitt und einem Abschnitt effek tiver Daten besteht, sollten nur die Daten im effektiven Ab schnitt der FFT unterzogen werden. Daten im Schutzabschnitt sind eine Kopie der Daten im Endteil des Abschnitts effekti ver Daten. Ein CFW (Coarse FFT Window) ist ein Signal zum Spezifizieren eines Abschnitts der effektiven Daten. Es ist erforderlich, den Startpunkt des CFW zum Erzeugen eines ex akten CFW und zum Ausführen einer genauen FFT genau zu ken nen.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines bekannten DVB-T-Empfangssystems, das ein derartiges CFW er zeugt, bei dem ein über eine Antenne empfangenes Signal mit tels eines Tuners 11, einer A/D-Wandlereinheit 12 und einer I/Q-Abtrenneinheit 13 in komplexe digitale Abtastdaten (I, Q)demoduliert wird und an eine Grob-STS(Symbol Timing Syn chronization)-Einheit 14 und eine FFT-Einheit 16 geliefert wird. Die Grob-STS-Einheit 14 erfasst den Startpunkt des CFW unter Verwendung einer zyklischen Erweiterung des OFDM-Sym bols. Das heißt, dass, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, der Startpunkt des Symbols unter Ausnutzung der Tatsache erkannt werden kann, dass die Daten im Schutzabschnitt eine Kopie der Daten am Ende des OFDM-Symbols sind. Um den Startpunkt (fft start position) eines FFT-Fensters zu erkennen, wird die folgende Gleichung (1) verwendet:

Darin bezeichnet N die Anzahl nützlicher Datenabtastwerte eines OFDM-Symbols, L bezeichnet die Anzahl von Abtastwerten im Schutzabschnitt und x(k) bezeichnet den k-ten Abtastda tenwert. Wie es aus der Gleichung (1) erkennbar ist, ist die Position, die unter Absolutwerten des konjugierten Vielfa chen der Anzahl N von Datenabtastwerten, die in einem Ab schnitt N+L um N voneinander beabstandet sind, den Maximal wert liefert, der tatsächliche Bezugspunkt zum Erkennen des Startpunkts des OFDM-Symbols. Das heißt, dass es hochwahr scheinlich ist, da die Daten im Schutzabschnitt eine Kopie der Daten am Ende des OFDM-Symbols sind, dass die Summe der Daten innerhalb des Schutzabschnitts den Maximalwert bildet.

Fig. 2 veranschaulicht ein für die Gleichung (1) konzipier tes System.

Ein externer, komplexer Datenabtastwert wird über einen Kon jugator 22 und eine Verzögerungseinheit 21 mit N (z. B. 2048 im Fall des 2k-Modus) Registern an einen Multiplizierer 23 geliefert, wobei die Verzögerungseinheit 21 den um N verzö gerten Datenabtastwert an den Multiplizierer 23 liefert. Da her multipliziert der Multiplizierer den nach der Konjuga tion gelieferten Datenabtastwert mit demjenigen Datenabtast wert, der um N vom konjugierten Datenabtastwert entfernt ist. Das Ausgangssignal des Multiplizierers wird an die Ver zögerungseinheit 24 mit L Registern und einen Subtrahierer 25 geliefert. Der Subtrahierer 25 liefert ein Ergebnis an einen Akkumulator 26 dahingehend, dass ein um L verzögerter Datenwert von einem aktuell empfangenen Datenwert subtra hiert ist. Die Summe von L um N beabstandeten Abtastwerten wird akkumuliert. Das Akkumulationsergebnis vom Akkumulator 26 wird im Addierer 27 zum Ausgangssignal eines Speichers 28 addiert und an eine CFW-Positionsbestimmungseinheit 29 ge liefert. Das Ergebnis des Addierers 27 wird erneut in den Speicher 28 rückgeführt und in diesem akkumuliert. Wenn vie le Stör- und Geistersignale existieren, wie sie durch einen schlechten Übertragungskanal hervorgerufen werden, können Fälle existieren, in denen sich die Positionen des Grob-FFT- Fensters vom einen Symbol zum anderen unterscheiden. Daher entsteht ein Problem dahingehend, dass das Bestimmen eines genauen Positionswerts unter den verschiedenen Positionswer ten schwierig ist. Um dieses Problem zu überwinden, hält das in Fig. 2 dargestellte System die Akkumulation des berechne ten Werts Z(d) in der Gleichung (1) für jedes Symbol unter Verwendung des Speichers 28 aufrecht, damit eine CFW-Posi tionsbestimmungseinheit 29 die Position erkennen kann, an der Z(d) maximal ist. Demgemäß erzeugt eine FFT-Fensterer zeugungseinheit 15 ein FFT-Fenster unter Bezug auf die CFW- Positionsdaten von der CFW-Positionsbestimmungseinheit 29, und die FFT-Einheit 16 führt eine FFT nur für Signale I, Q innerhalb des Fensterbereichs aus.

Jedoch sind, wie es aus der Fig. 2 erkennbar ist, um unter Verwendung dieses Verfahrens einen groben STS-Wert zu erhal ten, grundsätzlich so viele FIFO(First Input First Output)- Speicher 21 und 24 erforderlich, wie sie der Anzahl der FFT- Punkte zuzüglich der Anzahl von Abtastwerten innerhalb des Schutzabschnitts entsprechen, was das größte Hindernis beim Bereitstellen einer integrierten Schaltung eines COFDM-Demo dulators bildet. Bei der Anstrengung, die Größe eines FIFO- Speichers zu verringern, kann der empfangene Signalabtast wert dezimiert werden. Durch die Dezimierung wird die Größe von Speichern verringert, jedoch werden die Positionen des groben STS-Werts entsprechend der Dezimierung ungenau, was die Genauigkeit der Synchronisierung umso mehr verschlech tert, je stärker die Dezimierung gemacht wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Erfassen der Synchronisation in einem digitalen Rundübertragungs-Emp fangssystem gerichtet, die eines oder mehrere der Probleme, wie sie auf Grund von Beschränkungen und Nachteilen im Stand der Technik bestehen, im Wesentlichen vermeidet.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Syn chronisationserfassung in einem digitalen Rundübertragungs- Empfangssystem zu schaffen, die die Genauigkeit von STS-Po sitionen verbessert, während die Größen von FIFO-Speichern verringert sind.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt, und sie gehen teilwei se aus der Beschreibung hervor oder werden beim Ausführen der Erfindung erkennbar. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur realisiert und er zielt, wie sie in der Beschreibung und den zugehörigen An sprüchen sowie den beigefügten Zeichnungen dargelegt ist.

Um diese und andere Aufgaben zu lösen, und gemäß dem Zweck der Erfindung, ist die Vorrichtung zur Synchronisationser fassung in einem digitalen Rundübertragungssystem, wie sie realisiert und in weitem Umfang beschrieben wird, mit Fol gendem versehen: einer Dezimiereinheit zum Dezimieren emp fangener komplexer Datenabtastwerte entsprechend einem Dezi mierungswert "M"; einer Korrelationseinheit zum Berechnen der konjugierten Korrelation zwischen einem Datenwert von der Dezimierungseinheit und einem um N/M (N bezeichnet die Anzahl von Abtastwerten nutzbarer Daten) Abtastwerte verzö gerten Datenwerts; einer Schutzabschnitt-Summationseinheit zum Erhalten der Differenz zwischen dem Ausgangssignal der Korrelationseinheit und einem um L/M (L bezeichnet die An zahl von Abtastwerten in einem Schutzabschnitt) Abtastwerten verzögerten Wert und zum Akkumulieren der Differenz; einer Interpolationseinheit zum Wiederherstellen von Daten von der Schutzabschnitt-Summationseinheit zur Anzahl ursprünglicher Abtastwerte; und einer Grob-STS-Erkennungseinheit zum Erken nen einer STS (Symbol Timing Synchronization)-Position unter Verwendung des interpolierten Werts.

Der Dezimierungswert M zur Dezimierungseinheit differiert von einem Modus zum anderen.

Die Interpolationseinheit ist ein Tiefpassfilter, wobei die Anzahl der Abgriffe und die Bandbreite des Tiefpassfilters von einem Modus zum anderen differiert.

Es ist zu beachten, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd sind und sie dazu vorgesehen sind, für eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfin dung zu sorgen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um für ein weiteres Verständnis zu sorgen und die in die Beschreibung eingefügt sind und einen Teil derselben bilden, veranschau lichen Ausführungsbeispiele der Erfindung und dienen zusam men mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.

In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines bekannten DVB-T-Empfangssystems;

Fig. 2 zeigt ein detailliertes Blockdiagramm einer Grob-STS- Einheit in Fig. 1;

Fig. 3 veranschaulicht die Beziehung zwischen einem OFDM- Symbol und einer zyklischen Erweiterung;

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Syn chronisationserfassung in einem DVB-System gemäß einem be vorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 5 zeigt ein detailliertes Blockdiagramm zu Fig. 4;

Fig. 6a bis 6d veranschaulichen ein Funktionsprinzip der Erfindung;

Fig. 7a und 7b zeigen Kurvenbilder zum Veranschaulichen der Ausgangssignale des Akkumulators in Fig. 5 in Fällen, die mit denen in den Fig. 6c und 6d identisch sind; und

Fig. 8a und 8b zeigen Kurvenbilder zum Veranschaulichen der Ausgangssignale des Akkumulators in Fig. 5 in Fällen, die mit denen in den Fig. 6c und 6d identisch sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS BEISPIELS

Nun wird im Einzelnen auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, zu denen Beispiele in den bei gefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Synchronisationserfas sung in einem DVB-System gemäß einem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung, die einen Datenwert für die Po sition am nächsten beim Startpunkt eines Symbols in einem OFDM-Symbolabschnitt und dabei einen akkumulierten Datenwert liefert. Das in Fig. 4 veranschaulichte System ist ein Sys tem, das gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Grob-STS-Ein heit verbessert ist.

Das heißt, dass das System, gemäß Fig. 4, eine Dezimierein heit 30 zum Dezimieren von Eingangsdaten entsprechend einem Dezimierungswert "M", eine Korrelationseinheit 40 zum Be rechnen der konjugierten Korrelation zwischen einem Abtast vorgang vor N Abtastwerten und aktuellen Abtastwert, eine Schutzabschnitt-Summationseinheit 50 zum Addieren so vieler Abtastwerte, wie Schutzabschnitte vorhanden sind, eine In terpolationseinheit 60 zum Wiederherstellen der dezimierten Daten in die ursprüngliche Anzahl von Abtastwerten sowie eine Grob-STS-Erkennungseinheit 70 zum Erkennen der genauen STS-Position unter Verwendung des interpolierten Werts auf weist.

Fig. 5 zeigt ein detailliertes Blockdiagramm zur Fig. 4. Der Dezimierungswert "M" in der Dezimierungseinheit 30 ist für den 2k-Übertragungsmodus und den 8k-Übertragungsmodus ver schieden. Der Dezimierungswert im 8k-Übertragungsmodus ist das Vierfache des Dezimierungswerts im 2k-Übertragungsmodus. Die Korrelationseinheit 40 beinhaltet eine Verzögerungsein heit 41 mit M/N (N ist die Anzahl benutzter Datenabtastwer te) Registern, einen Konjugator 42 zum Konjugieren komplexer Datenabtastwerte, die in der Dezimierungseinheit 30 dezi miert wurden, um die Daten in eine reelle Zahl umzusetzen, und einen Multiplizierer 43 zum Multiplizieren der in der Verzögerungseinheit 41 um N/M verzögerten Daten und eines Ausgangssignals des Konjugators 42. Die Schutzabschnitt-Sum mationseinheit 50 beinhaltet eine Verzögerungseinheit 51 mit L/M (L bezeichnet die Anzahl der Abtastwerte in einem Schutzabschnitt) Registern zum Verzögern der Daten von der Korrelationseinheit 40, einen Subtrahierer 52 zum Subtrahie ren eines in der Verzögerungseinheit 51 verzögerten Daten werts vom Datenwert der Korrelationseinheit 40 und einen Akkumulator 53 zum Akkumulieren der Ausgangssignale des Sub trahierers 52. Die Interpolationseinheit 60 ist ein Tief passfilter, wobei die Anzahl der Filterabgriffe und die zu gehörige Bandbreite für den 2k-Übertragungsmodus und den 8k- Übertragungsmodus verschieden sind. Die Grob-STS-Erkennungs einheit 70 verfügt über dieselben Elemente, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, d. h. einen Addierer 71, einen Speicher 72 und eine CFW-Positionsbestimmungseinheit 73. Die Funktion bis zu einer Stufe vor der I/Q-Abtrenneinheit 13 sowie die Funktion nach der FFT-Einheit 16 sind dieselben wie bei der einschlägigen Technik. Das heißt, dass der Tuner 11 aus ei nem über die Antenne empfangenen Signal ein Signal in einem gewünschten Kanal auswählt und die A/D-Wandlereinheit 12 das Signal des ausgewählten Kanals in einen digitalen Abtastda tenwert umsetzt. Der so umgesetzte Datenabtastwert wird an die I/Q-Abtrenneinheit 13 geliefert, um in einen komplexen digitalen Datenabtastwert [x(n) = I,Q] mit einem reellen Anteil und einem imaginären Anteil demoduliert zu werden. Die komplexen digitalen Datenabtastwerte I, Q werden an die Grob-STS-Einheit 15 und die FFT-Einheit 16 geliefert. In diesem Fall werden die an die Dezimierungseinheit 30 in der Grob-STS-Einheit 15 gelieferten komplexen Datenabtastwerte x(n) durch den Dezimierungswert "M" dezimiert. Zum Beispiel wird von jeweils "M" komplexen Datenabtastwerten x(n) nur einer weitergeleitet. Wenn der Dezimierungswert "2" ist, liefert die Dezimierungseinheit 30 jeden zweiten Eingangsda tenwert weiter. Daher ist die Anzahl weitergeleiteter Daten werte 1/M der Anzahl ursprünglicher Datenwerte. Die so dezi mierten Daten werden an die Korrelationseinheit 40 gelie fert, die zwischen den Daten innerhalb eines Schutzabschnitt und denen eines Abschnitts, in dem eine Kopie der Daten vor liegt, einen Korrelationswert erhält. Das heißt, dass die Daten von der Dezimierungseinheit 30 an die Verzögerungsein heit 40 mit der Größe N/M in der Korrelationseinheit 40 ge liefert und von dieser verzögert werden. Gleichzeitig werden die dezimieften Daten im Konjugator 42 konjugiert und an den Multiplizierer 43 geliefert. Der Multiplizierer 43 multipli ziert die um N/M in der Verzögerungseinheit 41 verzögerten Daten mit den konjugierten Daten und liefert das Ergebnis an die Schutzabschnitt-Summationseinheit 40 weiter. So werden bei der einschlägigen Technik zwar ein aktueller Datenwert und ein um N = 2048 (2k-Modus) verzögerter Datenwert konju giert multipliziert, um den Korrelationswert zu erzielen, jedoch werden bei der Erfindung, mit Dezimierung, der ak tuelle Datenwert und der um N/M verzögerte Datenwert konju giert multipliziert, um den Korrelationswert zu erhalten. Außerdem werden die Daten von der Korrelationseinheit 40 an die Schutzabschnitt-Summationseinheit 50 geliefert und ent sprechend der Anzahl der Daten im Schutzabschnitt verzögert, und es werden die Differenzen zwischen den verzögerten Daten und den unverzögerten Daten akkumuliert. Das heißt, dass das Ausgangssignal des Multiplizierers 43 in der Korrelations einheit 40 sowohl an die Verzögerungseinheit 51 mit L/M Re gistern als auch den Subtrahierer 52 geliefert wird. Der Subtrahierer 52 liefert das Ergebnis der Subtraktion des um L/M verzögerten Datenwerts vom aktuell empfangenen Datenwert an den Akkumulator 53 zum Akkumulieren der Ergebnisse in diesem. Das heißt, dass im Akkumulator 53 die Summe der An zahl L/M von Datenabtastwerten akkumuliert wird, die jeweils um N/M Abtastwerte beabstandet sind. Auch in diesem Fall ist die Größe der Verzögerungseinheit 51 im FIFO durch die Dezi mierung um 1/M verringert. So können die groben STS-Positio nen unter Verwendung eines sehr kleinen Speichers erhalten werden, wenn einmal das Dezimierungsverfahren verwendet wird. Wenn jedoch die Dezimierung von der Größe "M" ausge führt wird, verringert sich die Genauigkeit der Synchronisa tionsposition um das M-fache. Daher ist die Genauigkeit umso schlechter, je größer die Dezimierung zum Verringern der Speichergröße ist. Um dieses Problem zu überwinden, schlägt es die Erfindung vor, die durch den Akkumulator 53 geliefer ten Daten in der Schutzabschnitt-Summationseinheit 50 in ursprüngliche Daten wiederherzustellen. Das heißt, dass die Interpolationseinheit 60 in Form eines einfachen TPF zwei dezimierte Datenwerte mit einem Wert zwischen den beiden, wie durch Abschätzung erhalten, verbindet. Diese Wiederher stellung dezimierten Daten mittels des TPF ist möglich, da die Frequenzwerte der durch den Akkumulator 53 geleiteten Daten auf der Gleichspannungsseite konzentriert sind. Außer dem werden die Daten, die in der Interpolationseinheit 60 in die Anzahl ursprünglicher Abtastwerte wiederhergestellt wur den, an die Grob-STS-Erkennungseinheit 70 geliefert, um gro be Symbol-Zeitpositionsdaten zu liefern. Das heißt, dass die Daten von der Interpolationseinheit 60 im Addierer 71 zum Ausgangssignal des Speichers 72 addiert werden und an die CFW-Positionsbestimmungseinheit 73 geliefert werden. Die Ergebnisse des Addierers 71 werden erneut an den Speicher 72 rückgeführt und in diesem akkumuliert. Wenn der Übertra gungskanal mit vielen Stör- und Geistersignalen schlecht ist, können die Positionswerte für das berechnete Grob-PFT- Fenster von einem Symbol zum anderen differieren, was ein Problem dahingehend verursacht, dass es schwierig ist, zu bestimmen, welcher der variierenden Werte der richtige ist. Um dieses Problem zu überwinden, schlägt es die Erfindung vor, die Ausgangssignale der Interpolationseinheit 60 unter Verwendung des Speichers 72 kontinuierlich für jedes Symbol zu akkumulieren, so dass die CFW-Positionsbestimmungseinheit 73 die Position erkennt, an der Z(d) in der Gleichung (1) maximal ist. Das heißt, dass die CFW-Positionsbestimmungs einheit 73 sowohl die bis zum aktuellen Zeitpunkt berechne ten Positionsdaten als auch die akkumulierten Daten aus dem Speicher 72 liest, den Positionsdatenwert mit dem größen Akkumulationswert erfasst und sie bestimmt, dass der so er fasste Datenwert der Positionsdatenwert für das CFW ist, mit Weiterleitung an die FFT-Fenstererzeugungseinheit 15. Diese FFT-Fenstererzeugungseinheit 15 erfasst die Startposition des CFW unter Bezug auf den CFW-Positionsdatenwert von der CFW-Positionsbestimmungseinheit 74, und sie erzeugt ein FFT- Fenster, und die FFT-Einheit 16 führt FFT nur für Signale I, Q innerhalb des Fensterbereichs aus. Das heißt, dass der CFW-Positionsdatenwert der tatsächliche Bezugspunkt zum Su chen eines Fensterstartpunkts des OFDM-Symbols ist.

Die Fig. 6a bis 6d veranschaulichen ein Funktionsprinzip der Erfindung. Ein Datenwert wird in jedem Übertragungssystem über einen Kanal von einem Sendeanschluss an einen Empfangs anschluss übertragen, wobei immer ISI (Inter Symbol Interfe rence) auftritt. Ein schraffierter Teil in Fig. 6a veran schaulicht einen ISI-Teil. Außerdem ist, wie es in Fig. 6b dargestellt ist, die Größe des Schutzabschnitts zu 12 Ab tastwerten gemacht, und ein Dezimierungswert ist, wie es in den Fig. 6c und 6d dargestellt ist, zu vier gemacht, um für jeweils vier Abtastwerte nur einen Datenwert weiter zu lei ten. Der Fall der Fig. 6c veranschaulicht einen solchen Fall, in dem die Differenz zwischen dem Startpunkt eines ak tuellen Abschnitts nutzbarer Daten und einer Dezimierungspo sition drei Abtastwerte beträgt, und Fig. 6d veranschaulicht einen Fall, in dem keine Differenz besteht. Daher erfährt der Fall der Fig. 6c kaum einen Einfluss aus der ISI. Demge mäß ist die Korrelationssumme (b+b'+c+c+d+d') von Daten in nerhalb des Abschnitts 2 am größten, wobei die Akkumulator- Ausgangswerte für die restliche Abschnitte 1 und 3 kleinere Werte aufweisen. Das heißt, dass, da die Abtastwerte "a" und "a'" im Abschnitt 1 oder die Abtastwerte "e" und "e'" im Ab schnitt 3 Werte aus voneinander verschiedenen Abschnitten sind, die Akkumulator-Ausgangswerte für die restlichen Ab schnitte 1 und 3 Werte aufweisen, die kleiner als der Akku mulator-Ausgangswert für den Abschnitt 2 sind, da die Ab tastwerte vom selben Symbolabschnitt herrühren, wie dies im Kurvenbild der Fig. 7a dargestellt ist. Außerdem wird das in Fig. 8a dargestellte Ergebnis erhalten, wenn das Akkumula tor-Ausgangssignal an die Interpolationseinheit 60 geliefert wird. Wie es aus dem Kurvenbild erkennbar ist, kann ermit telt werden, dass sich der größte Wert an dar Position des Abschnitts 2 befindet, was anzeigt, dass die Position nach der Dezimierung keinen großen Unterschied zur ursprünglichen Position vor der Dezimierung zeigt. Im Fall der Fig. 6b er fährt ein Abtastwert "B" viel Einfluss von der ISI, was eine starke Verzerrung verursacht. Das heißt, dass zwar der Ab tastwert "B" und der Abtastwert "B'" im Abschnitt 2 im sel ben Symbol liegen, diese zwei Abtastwerte "B" und "B'" je doch verschiedene Werte aufweisen, da der Abtastwert "B" starken Einfluss aus der ISI erfährt. Demgemäß ist die Dif ferenz zwischen den Akkumulator-Ausgangswerten für die Ab schnitte 2 und 3 nicht so groß, und der Akkumulator-Aus gangswert für den Abschnitt 1 ist am kleinsten. Da im Fall des Abschnitts 1 der Abtastwert "A" und der Abtastwert "A'" Werte in verschiedenen Symbolabschnitten sind und der Ab tastwert "B" und der Abtastwert "B'" auf Grund des Einflus ses aus der ISI voneinander verschiedene Werte aufweisen, obwohl sie im selben Abtastwert liegen, ist das Akkumulator ausgangssignal für den Abschnitt 1 am kleinsten, was in Fig. 7b dargestellt ist. Wenn derartige Akkumulator-Ausgangswerte an die Interpolationseinheit 60 geliefert werden, wird ein Ergebnis erhalten, wie es in Fig. 8b dargestellt ist. Das heißt, dass, da die Werte für den Abschnitt 2 und den Ab schnitt 3 ähnlich sind, eine Position in der Mitte der Ab schnitte 2 und 3 den größten Wert zeigt. Daher kann ein Er gebnis erhalten werden, bei dem die Position der Symbolsyn chronisation von der Position der Symbolsynchronisation vor der tatsächlichen Dezimierung, d. h. der korrekten Symbolsyn chronisation, um nur zwei Abtastwerte abweicht. Das heißt, dass, wenn nur die Dezimierung ausgeführt wird, ein Posi tionsfehler von drei bis vier Abtastwerten vorliegt, der Po sitionsfehler jedoch um zwei Abtastwerte verringert werden kann, wenn sowohl die Dezimierung als auch in die Interpola tions ausgeführt werden. Demgemäß ist, wenn der Dezimie rungswert größer ist, die Verringerung der Speichergröße er heblicher, aber es ist auch das Kompensationsverhältnis durch Interpolation größer. So kann unter Verwendung von Dezimierung und Interpolation ein Positionsfehler bei der Symbolsynchronisation verringert werden, während die Spei chergröße verringert ist. Ferner funktioniert im Fall eines DVB-T-Systems mit einem 8k-Übertragungsmodus, selbst bei ei nem Dezimierungswert, der viermal größer als im Fall des 2k- Modus ist, das System ohne Beeinflussung des System-Synchro nisationsvermögens, wobei jedoch kleine Änderungen der An zahl der Filterabgriffe und des Filterkoeffizientenwerts des TPF in der Interpolationseinheit 60 erforderlich sind.

Wie erläutert, kann, durch Dezimieren empfangener komplexer Datenabtastwerte mittels eines externen Dezimierungswerts, durch Berechnen des konjugierten Korrelationswerts zwischen einem Wert vor N Abtastwerten und dem aktuellen Abtastwert, durch kontinuierliches Aufsummieren der Korrelation bis zu einem ganzen Schutzabschnitt und durch Wiederherstellen des ursprünglichen Abtastwerts vor der Dezimierung, um den CFW- Startpunkt aufzufinden, die FIFO-Speichergröße erheblich verringert werden, was einfache Integration eines COFDM-De modulators ermöglicht. Durch deutliches Verringern eines in diesem Fall auftretenden Positionsfehlers in der groben STS- Position, kann das Funktionsvermögen bei der Systemsynchro nisation verbessert werden.

Der Fachmann erkennt, dass an der erfindungsgemäßen Vorrich tung zur Synchronisationserfassung in einem digitalen Rund übertragungs-Empfangssystem verschiedene Modifizierungen und Variationen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedan ken oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. So soll die Erfindung die Modifizierungen und Variationen der Erfindung abdecken, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzumfang der beigefügten Änsprüche und deren Äquivalente fallen.

Claims

1. Vorrichtung zur Synchronisationserfassung in einem di gitalen Rundübertragungssystem, wobei die Vorrichtung den Startpunkt eines FFT-Fensters erfasst, um im COFDM(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing)-Modulationssys tem übertragene Empfangsdaten einer FFT (Fast Fourier Trans formation) innerhalb des FFT-Fensters zu unterziehen, mit:

- einer Dezimiereinheit zum Dezimieren empfangener komplexer Datenabtastwerte entsprechend einem Dezimierungswert "M";
- einer Korrelationseinheit zum Berechnen der konjugierten Korrelation zwischen einem Datenwert von der Dezimierungs einheit und einem um N/M (N bezeichnet die Anzahl von Ab tastwerten nutzbarer Daten) Abtastwerte verzögerten Daten werts;
- einer Schutzabschnitt-Summationseinheit zum Erhalten der Differenz zwischen dem Ausgangssignal der Korrelationsein heit und einem um L/M (L bezeichnet die Anzahl von Abtast werten in einem Schutzabschnitt) Abtastwerten verzögerten Wert und zum Akkumulieren der Differenz;
- einer Interpolationseinheit zum Wiederherstellen von Daten von der Schutzabschnitt-Summationseinheit zur Anzahl ur sprünglicher Abtastwerte; und
- einer Grob-STS-Erkennungseinheit zum Erkennen einer STS (Symbol Timing Synchronization)-Position unter Verwendung des interpolierten Werts.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Dezimierungs wert M für die Dezimierungseinheit abhängig vom Übertra gungsmodus variiert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Dezimierungs wert für die Dezimierungseinheit im Fall eines 8k-Übertra gungsmodus größer als im Fall eines 2k-Übertragungsmodus eingestellt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Dezimierungs wert M für die Dezimierungseinheit im Fall des 8k-Übertra gungsmodus viermal größer als im Fall des 2k-Übertragungsmo dus eingestellt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Korrelations einheit Folgendes aufweist:

- eine Verzögerungseinheit für Verzögerung um M/N Abtastwer te, wenn um 1/M in der Dezimierungseinheit dezimierte Daten empfangen werden;

- einen Konjugator zum Konjugieren komplexer Datenabtastwer te, die in der Dezimierungseinheit um 1/M dezimiert wurden, um die Daten in reelle Zahlen umzusetzen; und

- einen Multiplizierer zum Multiplizieren eines in der Ver zögerungseinheit um N/M verzögerten Datenwerts und des Aus gangssignals des Konjugators.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schutzab schnitt-Summationseinheit Folgendes aufweist:

- eine Verzögerungseinheit zum Verzögern des Datenwerts von der Korrelationseinheit um L/M (L bezeichnet die Anzahl von Abtastwerten in einem Schutzabschnitt) Abtastwerte;

- einen Subtrahierer zum Subtrahieren eines Datenwerts von der Verzögerungseinheit von einem Datenwert von der Korrela tionseinheit; und

- einen Akkumulator zum Akkumulieren der Ausgangssignale des Subtrahierers für L/M Abtastwertabschnitte.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Akkumulator die Summe von L/M Datenabtastwerten aufsummiert, die jeweils um N/M voneinander beabstandet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Interpola tionseinheit ein Tiefpassfilter ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Anzahl von Ab griffen und die Bandbreite des Tiefpassfilters von einem Mo dus zum anderen differieren.