打开韩剧女主珠宝盒 是什么引得女人疯狂剁手？

1、引言

ATSC标准是美国大联盟（GA）于1995年通过审核而成的HDTV标准[1]，这几年已经发展到了第五代的全数字接收机，在抗多径方面取得了不小的成就。在多径情况下，加上采样偏的影响，前人提出的段同步检测[2]已经不能正常工作，迫切需要一种更加稳定的段同步检测方法。另外，多径和采样偏还同时干扰着场同步，如果存在多条和主径幅度相差不多的多径，选择哪一条径作为主径对均衡器的性能起着至关重要的影响。在这个时候必须同时考虑段场同步，选择最佳的主径的位置。

GA的ATSC标准的数据帧结构如图1所示。每一帧有奇偶两场，每场有313段，每段828个符号，每段以4个符号长的段同步开始。图1中所示的段场同步的位置可以检测出来，为定时恢复和均衡器的工作提供参考。这些冗余数据在多径情况下受到强烈的干扰，段同步由于只有4个符号，更容易影响。如何减小多径以及采样偏产生的影响，始终正确而稳定的提供段场同步信号，并且始终保持段场同步对齐，正是本文所要讨论的。

图1　ATSC VSB数据帧格式

本文所提出的方法在存在段帧同步信号的场合都适用，笔者在ATSC标准中的8-VSB的情况下得到的结论具有一般性。

2、段场同步检测原理

段场同步都是依靠其符号的相关特性来检测的。图2是8-VSB场同步信号的组成。对场同步检测起作用的有PN511序列和第二个PN63序列。通过计算PN511序列的相关值来确定其位置。第二个PN63用来确定奇偶场。

图2　8-VSB场同步的格式

段同步字在8-VSB信号中的图样为[+5，-5，-5，+5]，噪声和多径的干扰使同步字发生变化，直接检测序列几乎是不可能的。利用其周期性，通过迭加的方法可以形成大的相关峰来实现检测。相关值的累加值存放在一个长度为832的移位寄存器中，新计算的相关值加上寄存器移出的值返回到寄存器的末尾，形成了一个积分环路。由于数据的随机特性，寄存器的中对应载荷数据的部分的均值为0。而对应段同步的部分，由于始终有正的相关值与之累加，峰值逐渐变大，通过一个简单的峰值检测器，就可以得到段同步的位置。

图3就是基于上述原理的段同步检测器，输入的是一倍符号率数据，为了防止寄存器的溢出，设置了门限值，如果检测到峰值超过了这个门限值，多路选择器就选择除2的支路，从这时开始的一个段长的时间内，移位寄存器的输出值都除以2，等经过了832个符号的时间，多路选择器重新回到了直通的支路。

图3　通过迭加来检测段同步

在段场同步计算相关值的时候，为了简化算法，舍弃乘法电路，使用加法电路来实现，效果是相同的。通常为了增加段同步检测的可靠性，还需要在段同步检测之后增加一个置信度计数器[3，4]。置信度计数器是个状态转移系统，如图4所示。SO为初态，

图4　置信度计数器

3、多径及采样偏对段场同步检测的影响

PN511的相关峰是十分陡峭的，但是采样偏会影响相关峰。采样偏是收发时钟不一致引起的，在此特指采样时刻不同，图5表明了不含多径情况下，采样时刻的错误带来了两个相同幅度的相关峰。这两个相关峰到底取哪一个作为场同步的位置，必须结合段同步来判断。

图5　场同步相关值受采样偏的影响

在室内接收的情形下，存在一条和主径差不多大的副径的情况很常见，很容易使段同步检测出错，因为这两条径的段同步形成的相关值差不多大。我们选择了一个比较典型的信道BrazilC信道[5]，第二条径为主径，和第四条径的幅度差不多大。图6给我们显示了段同步检测器的输出之间的间隔并不正好是832，其原因就是段同步检测时而认为第二条径是主径，时而认为第四条径是主径。即使将置信度计数器的状态设计得更多，也还是不能从根本上改善段同步检测的性能。类似地，场同步检测也会出现这种情况，场同步检测器会找到多个差不多幅度的峰值。由于采样偏的影响，副径的峰值甚至比主径还要大。

图6　BrazilC信道下段同步检测输出不稳 

一种比较简单的解决方法就是一旦确定段同步，则不再改变位置或者把原门限提高，缺点就是极有可能将副径作为主径并一直保持

4、改进的段场同步联合检测结构

考虑到上述的采样偏及多径对序列相关值的影响，单独使用场同步检测确定场同步的位置并不可靠。如果在计算PN511序列相关值的同时参考段同步的位置，就可提高场同步的可靠性。笔者放弃了以往段场同步分开检测的方法，采用段场同步联合检测的结构，同时对其中的段同步检测结构进行了优化，增强了段同步检测对抗多径和采样偏的性能。这个结构还使场同步的计算量变小，降低了系统的功耗。

该结构的基本思想就是如果相关值的幅度大于最大值的K倍，就输出段同步检测信号。如果信道中存在m条大于20log（k）dB的多径，一段长的数据内就可能会出现m个段同步检测信号，参看式1。其中的max_corr为最大相关值，sync（n）为同步信号，corr（n）为当前相关值。

　　（1）

接下来的工作就是要从sync（n）中找到相隔为832符号的信号，这一过程称为捕获过程。在第一次出现了最大的相关值的时候，假设该值所对应的位置就是段同步所在的位置，启动“符号计数器”开始计数，当下一次最大值来临的时候，如果“符号计数器”的值为832，“锁定计数器”就加1，连续检测多次（笔者设置为10次）后，可以认定这个就是段同步。捕获过程完成之后进入同步态，输出锁定信号。在锁定的时候，段同步检测的标准放宽，只要是大于k倍的最大值，就认为是段同步，直到多次小于k倍最大值才失锁。

在多径中含强多径的场合，例如在BrazilC信道中，使用这种方法可能会检测到第四条多径中的段同步，而真正的主径成为前向多径。这会降低均衡器的性能。针对这种情况，需要在合适的时候对“锁定计数器”进行重置。为了达到这个目的，设置一个寄存器用来存储第一次出现的最大相关值，在“锁定计数器”为1的时候，如果发现相关值大于寄存器中的值，并且“符号计数器”的值大于m小于832（文中取m=800，m越大检测的区间越小），就将“锁定计数器”置0。上述的捕获过程和重置逻辑称为“锁定逻辑”，参看图7。在段同步锁定之后，开始计算场同步的相关值，在多径情况下，按照图7中的场同步检测结构，可能会出现多个场同步信号，如果段同步对应位置的场同步没有检测出来，输出场同步未锁定信号。图7中的段同步的相关值的计算还是使用图3中的结构，为了避免累赘而省略了。

图7　改进的段场同步检测结构

从器件功耗的角度来考虑，如果在段同步锁定后开始计算场同步的相关值，场同步锁定后每隔313段计算相关值，就可以大大减少了计算量，起到了控制器件功率的作用。在现代的ASIC设计中，这一点越来越重要了。

5、仿真结果

使用改进的段场同步联合检测机构，在MAT-LAB中在不同的多径下使用不同的信噪比进行仿真。信道参数参看文献[5]，仿真以5dB为间隔，仿真5次，每次240个段，如果每次都通过就认为通过了该信噪比条件下的测试，选择最低的信噪比，列出表1，阴影部分表明未能通过测试。

表1　多径下最低信噪比门限比较

6、结论

场同步虽然有很高的峰值，但是由于剩余采样偏的影响，还是可能会估计错误。本文提出的段场同步联合检测的结构，能够保证场同步估计的精确性，提高了段场同步检测的抗多径性能，仿真结果表明，在各种多径，低信噪比都不能很好地工作；其次从控制能耗的角度来讲，也具有一定的实用价值；最后该结构算法独立，稳定度高，易于模块化，数字化实现。