碼框同步偵測之模擬結果

DVB-T 系統的碼框同步是利用 DVB-T 的 TPS 訊號來達到同步的目的，其接收機 方塊圖如圖5.33 所示，詳細的運作原理可以參考 3.2.1.3 節。

I_l Frame Sync .

TPS Carrier Locations for Each OFDM

Symbol

Sliding window correlatio

Sliding window correlatio

n (A)

Differential modulatedSyn c .

Sum all TPS bitsthe for 端送出的TPS 資訊是固定的 ( 0011010111101110 或 1100101000010001 )，因此 接收端可以利用這二個已知數值和分析出來之 TPS 資訊作匹配的動作，如果匹 配到，則相關數會很大，如果沒有匹配，則相關數會變小，其相關數計算如圖所 示，因此尋找最大的相關數所對應的起始位置即為一個碼框的開始位置，由此達 到同步的目的。

NCTU.cm.wireless communication Lab

圖5.34 TPS 同步位元與接收到之 TPS 資訊匹配計算之相關數

由於本系統在偵測碼框同步有加入合理性判斷，因此系統的同步正確率可以 達到相當不錯的表現，所謂合理性判斷是將因雜訊影響而產生的不合理判斷消 除，不合理判斷包括應該匹配但沒有匹配到的情形，及不應該匹配但相關係數卻 達到很高的情形二種。應該匹配但沒有匹配到的情形是因為系統受雜訊干擾，原 本同步位置的相關係數變小，而且小於其他非同步位置的相關係數的情形，這時 所採取的對策為前後呼應法，因為正常的同步應可達到最大的相關係數，如果相 關數匹配並未達到最大的相關數值，則視為不確定同步判斷，此時的碼框同步位 置將參考前幾個確定性碼框同步位置(相關數值為 1)，來決定現在的碼框同步位 置。第二種情形是不應該匹配到的同步位置，但相關係數卻達到很高的情形。由 於每個符元有經過符元內部所有TPS 資訊平均的動作(2k 有 17 個 TPS 位元作平 均，8k 有 68 個 TPS 位元作平均)，其受到雜訊干擾的機會已經大大地減低，但 因為同步位元是用 16 個符元的 TPS 資訊來作相關匹配，因此若這 16 個符元內 的所有 TPS 資訊都受到通道的嚴重干擾，產生雜訊這剛好匹配同步位元，這時 就會產生錯誤的同步位置判斷，雖然這樣的發生機率非常低，但系統還是要作一 些防範措施，因應對策是連續性判斷法，因為數位電視訊號在正常發送時，碼框 位置是不會隨意改變，因此接收機所作出來的同步判斷應該是連續性的，同步位 置應該不會改變，如果在多個一樣的同步位置判斷中，突然出現與其他同步位置 截然不同的位置，這時將視其為不合理同步判斷，因此在這個碼框的同步位置，

將參考前幾個碼框確定性同步位置來決定。經由合理性判斷，碼框的同步位置將 可以更正確，以下是根據不同的通道情形模擬所決定最小的訊號雜訊比：

表5.9 電腦模擬系統在不同通道所需的最小訊號雜訊比

通道 最小訊號雜訊比

AWGN -17dB 雙路徑瑞雷通道(車速 30km/hr) -17dB

雙路徑瑞雷通道(車速 60km/hr) -12dB 雙路徑瑞雷通道(車速 120km/hr) -7dB

由表5.9 為電腦模擬系統在不同通道所需的最小訊號雜訊比，這邊的最小訊號雜 訊比指的是當訊號通過通道時，只要訊號雜訊比大於這個最小值，則可以達到近 乎沒有錯誤的情況，因為本系統有加上合理性判斷，因此碼框同步只要在這個條 件下，可以達到百分之百的正確同步，但是也因為有合理性判斷的機制，如果訊 號雜訊比小於這個最小值，則碼框同步幾乎會達到全部錯誤的情況，這也就是一 般所知的訊號峭壁現象，因此如果系統要正常運作，訊號雜訊比必須要大於這個 最小值。由以上的模擬可知，只要訊號的訊號雜訊比大於-7dB，則碼框同步在以 上的通道都可以達到百分之百的正確同步，一般的數位電視訊號的訊號雜訊比都 會遠大於這個值，因此本系統所使用的方法將可以有效用在實際的 DVB-T 碼框 同步上。