一种适用于数字电视地面广播国家标准的同步方法

摘要

本发明提出了一种适用于数字电视地面广播国家标准的同步方法。该方法根据该标准中的信号帧帧头PN序列良好的自相关特性以及类似循环前缀的结构的特征，直接进行符号同步，而无需在接收机本地产生PN序列。在此基础上再利用相隔固定长度的PN序列段相位偏差固定的特性，估计出频率偏移，从而一步到位地纠正整数频偏和小数频偏，实现了频率同步。本发明使数字电视系统接收端的同步模块具有符号起始位置定位准确、复杂度低、运算简单，在恶劣信道和低信噪比条件下能保持很好的可靠性。

主权项

1.一种适用于中国数字电视地面广播国家标准的同步方法，其特征在于包括以下步骤：(1)符号同步：设定系统传输的帧结构中的PN头采用的是中国数字电视地面广播国标中的帧头模式1；在接收端缓存165位接收到的PN序列，利用它与相隔255点开始的165位PN序列做相关，如(式1)：$P\left(d\right)=\underset{n=0}{\overset{165}{\Sigma }}{x}^{*}(d+n)x(d+n+255)$(式1)其中d为时间，x(n)为对应时间的符号信息；然后计算出PN头的平均功率R(d)，将P(d)除以R(d)得到M(d)，即M(d)＝P(d)/R(d)；找到M(d)的最大值对应的时刻即为符号头T_syn，如(式2)所示：T_syn＝arg(Max[M(d)])    (式2)(2)频率同步：在确定符号头以后，在相隔255点的信息位上，存在一个2π*Δw*255/N的相位偏差；对于前缀165点的序列PN_front(n)和尾部的165点序列PN_end(n)，有如下关系：$\mathrm{PN}\_\mathrm{front}\left(n\right)*\exp (j*\frac{2\pi }{N}*\mathrm{\Delta w}*255)=\mathrm{PN}\_\mathrm{end}\left(n\right)$n＝1，2，...，165    (式3)在此基础上，求出符号同步时刻的对应相关峰值P_syn，如(式4)：$P\_\mathrm{syn}=\underset{n=1}{\overset{165}{\Sigma }}\mathrm{PN}\_\mathrm{fron}{t}^{*}\left(n\right)*\mathrm{PN}\_\mathrm{end}\left(n\right)=165*{\left|x\right|}^2*\exp (j*\frac{2\pi }{N}*\mathrm{\Delta w}*255)$(式4)然后对P_syn求相角Angle(P_syn)，即可估算出频偏Δw，如(式5)：$\mathrm{\Delta w}=\frac{\mathrm{Angle}(P\_\mathrm{syn})\times N}{2\pi \times 255}$(式5)由于该方法中相关窗长度为255，而信号帧帧体长度为3780，所以该方法可估计频偏范围为-7.4～7.4。