专利名称：数字音频广播接收机自适应纠错方法
技术领域：
本发明涉及数字音频广播接收机系统，特别涉及一种数字音频广播接收机自适应纠错技术。
背景技术：
数字音频广播标准即DAB标准(ETSI EN300401并命名为Eureka-147)最早是由欧洲电信标准协会(ETSI)于1995年提出，2006年中国国家广播电影电视总局发布了中国的DAB标准(30MHz～3000MHz地面数字音频广播系统技术规范)。数字音频广播(DAB)系统是现有模拟调幅(AM)和调频(FM)广播的基础上发展起来，它可以提供更优质的语音质量以及更高的频谱效率，而且还可以提供数据业务，通过数据业务可向用户提供文本、静止图像及视频业务。
DAB系统有两种类型的数据传播方式，数据帧模式和数据包模式。当传输内容为音频数据的时候，数据传播方式为数据帧模式；当传输内容为应用数据的时候，如文本、图片及视频等，数据传播方式则为数据帧模式和数据包模式两种。
DAB接收机的算法消耗主要在基带同步部分和信道解码算法部分。基带同步算法在符号同步，小数倍频率同步可以提供不同复杂度的估计方法。复杂度不同，检测精度不同，抵消误差的精度也不同。降低算法复杂度，虽然会引起一定的误码率恶化，但在错误容限内，是可以接受的。信道处理算法中Viberbi译码算法的实现复杂度则与其译码深度紧密相关。
然而，由于信道传输环境的影响，比如多径衰落、邻道噪声、气候原因等，DAB接收机得到的数据将会产生错误。导致此错误的原因可能是因为前端的基带的同步算法精度不够引起的，也可能是因为信道解码算法精度不够引起的。现有的DAB接收机在基带和信道解码部分由于均采取固定的算法，错误的数据帧或数据包将直接丢弃，无法根据不同的信道环境对接收机前端算法进行调整从而达到降低数据错误率的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种根据信道环境调整数字音频广播接收机前端处理算法的数字音频广播接收机自适应纠错方法。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，数字音频广播接收机自适应纠错方法，其特征在于，包括下列步骤； a、接收信号并进行射频前端信号处理； b、依次进行基带处理、信道处理； c、进行音频处理、应用数据处理； d、计算数据错误率，并根据数据错误率调整步骤b的基带处理算法、信道处理算法； e、播放步骤c处理后的数据。
进一步的，所述步骤d中计算数据错误率包括下列步骤 d1、计算数据传输错误率； d2、根据传输逻辑帧的码率划分数据的错误保护等级； d3、由数据传输错误率与错误保护等级的比值计算数据错误率； 进一步的，所述步骤d1中，若数据传播方式为数据帧模式，则数据传输错误率为接收到的出错帧与总数据帧个数之比； 若数据传播方式为数据包模式，则数据传输错误率为接收到的出错包与总数据包个数之比； 所述步骤d2中，码率越低，错误保护等级越高； 所述步骤d3中，数据错误率为叠加多个逻辑传输帧的数据传输错误率与错误保护等级的比值； 进一步的，所述步骤d2中，错误保护等级的计算公式为 Rt(sc)＝101/code_rate(sc) 所述步骤d3中，数据错误率的计算公式为 若n≤CT，则 若n＞CT且Level(i)＜L＜Level(i+1)，则 上述公式中，Rt(sc)表示错误保护等级评价函数，sc表示复接子信道的号数，code_rate(sc)表示传输逻辑帧的码率，n表示反馈复杂度等级后的帧号计数上限，CT表示设定基本加权的传输帧个数，L表示数据错误率，Level表示数据错误率对应的错误率门限，i是区分错误等级标记；f表示传输逻辑帧的编号，SCMAX表示最大子信道号，Er(sc)表示数据传输错误率； 进一步的，所述步骤d1中，通过校验接收到的数据帧或数据包的CRC信息计算数据传输错误率。
本发明的有益效果是，数字音频广播接收机能够根据信道的优劣程度采取不同复杂度的基带处理算法和信道解码处理算法，既提高了数字音频广播接收机的工作效率，又降低了数字音频广播接收机的功耗。
图1是音频数字广播接收机的数据处理流程图。
具体实施例方式 以下结合具体实施方式
和附图，对本发明作进一步说明。
参见图1，数字音频广播(DAB)接收机接收DAB信号，并进行射频前端信号处理，包括调谐、AD采样、中频处理。对射频前端信号处理后得到的数据进行基带处理，包括时域及频域的信号同步。然后经过信道处理，得到信源解码器能识别的数据帧或数据流，信道处理包括去时间交织、Viterbi处理、去能量扩散。
针对信源部分包括的音频数据和应用数据，分别执行音频处理和应用数据处理。音频处理是将DAB音频帧转换成符合MPEG第二层标准的音频帧；应用数据处理则是将DAB应用数据帧或应用数据包转换成能被信源解码器识别的数据格式。
计算音频处理、应用数据处理后的数据错误率，并根据数据错误率调整步骤b的基带处理算法、信道处理算法。在DAB的信道编码处理中，针对数据的重要程度，根据传输逻辑帧的码率划分数据的错误保护等级，码率越低，对应越高的错误保护等级，即在发射端采用不同的删余卷积措施对需要传输的数据进行卷积删余，错误保护等级高的数据部分采用低码率的删余向量进行处理，而错误保护等级低的数据部分则是采用高码率的删余向量进行处理。在DAB系统中，存在数据帧、数据包两种传输模式，当数据传播方式为数据帧模式时，数据传输错误率为接收到的出错帧与总数据帧个数之比；当数据传播方式为数据包模式时，数据传输错误率为接收到的出错包与总数据包个数之比。在具体的实施中，通过校验音频处理、应用数据处理后的DAB音频数据帧或应用数据帧或应用数据包的CRC信息计算数据传输错误率。在DAB的接收端，数据的错误率的影响由两个因素决定不同信道环境的影响造成的数据传输错误率，以及加载在该数据的错误保护等级，由数据传输错误率与错误保护等级的比值计算数据错误率。
接收到的出错帧与总数据帧个数之比为误帧率，接收到的出错包与总数据包个数之比为误包率，由于数据传输错误率与误帧率/误包率之间具有数量级的差距(前者为10-4～10-7，后者为10-1～10-2)，要通过误帧率/误包率来估计数据传输错误率，则需要叠加多个传输帧，才能具有较高置信度。在具体的实施中，计算数据传输错误率的公式如下 上式中，Er(sc)表示数据传输错误率评价函数，sc表示复接子信道的号数， 当传输数据为数据帧时，则 当传输数据为数据包时，则 根据传输内容的不同，传输逻辑帧中可能包含数据帧或者数据包，根据传输逻辑帧的码率划分数据的错误保护等级的计算公式为 Rt(sc)＝101/code_rate(sc) 上式中，Rt(sc)表示错误保护等级评价函数，sc表示复接子信道的号数，code_rate(sc)表示传输逻辑帧的码率，Rt(sc)是拟合编码速率的函数，码率越低，错误保护等级越高，在DAB可用码率区间，错误保护等级与码率表现为log10的线性关系，上述公式能够合理近似。
数据错误率的计算公式为 若n≤CT，则 若n＞CT且Level(i)＜L＜Level(i+1)，则 上述公式中，Rt(sc)表示错误保护等级评价函数，sc表示复接子信道的号数，code_rate(sc)表示传输逻辑帧的码率，n表示反馈复杂度等级后的帧号计数上限，CT表示设定基本加权的传输帧个数，L表示数据错误率，Level表示数据错误率对应的错误率门限，i是区分错误等级标记，Level(i)表示某数据错误率等级对应的错误率门限，在处理中，i设置为1～3，f表示传输逻辑帧的编号，SCMAX表示最大子信道号，由MCI(多媒体控制接口)信息获得。通过对Er和Rt函数的选择，L对应的错误率门限设定以及CT的设定，就可以对DAB接收机前端提供不同的数据错率。
将实时计算得到的数据错误率反馈到DAB接收机的基带处理和信道解码处理模块，基带处理模块根据数据错误率的大小调整时域处理、频域处理的算法复杂度；信道处理模块根据数据错误率的大小调整Viterbi译码的算法处理复杂度。在实施中，针对数据错误率的计算公式，当n≤CT时，则不对前端的基带处理、信道处理反馈数据错误率；当n＞CT且Level(i)＜L＜Level(i+1)时，才对前端的基带处理、信道处理反馈数据错误率。在默认状态下，DAB接收机采用复杂度最低的基带处理算法和信道解码处理算法，以满足大多数信道情况的条件，随着信道环境的变差，根据反馈得到的数据错误率信息，逐步提高基带处理算法和信道解码算法的复杂度，以满足恶劣的信道环境条件，在几种复杂度的基带处理算法和信道解码算法的纠错能力范围内尽可能的对信号进行数据纠错。
音频播放、应用数据是对音频处理、应用数据处理后的数据进行相应的播放。音频播放将用到能解码MPEG第二层的音频解码器；应用数据播放则针对应用数据类型采用不同的解码器，例如传输的是图片信息则需要相应的解图片压缩解码器，视频数据流则需要视频解码器，文本信息则需要相应的文本解码器等等。
本发明利用对已知发射端准确的数据结构，在接收端通过对数据的统计则能得到准确的位错误率信息，在这种情况下能对此通信系统进行数据错误率估计，并反馈给前端算法处理模块，对前端基带处理的时域处理和频域处理模块，以及信道解码的Viterbi处理模块进行实时的算法复杂度的控制，由于数字音频广播接收机的大部分算法处理都在上述模块进行，所以通过基带处理与信道解码处理的复杂度可以使整个DAB接收机的工作效率提高，且能降低整个接收机的功耗。
权利要求
1. 数字音频广播接收机自适应纠错方法，其特征在于，包括下列步骤；
a、接收信号并进行射频前端信号处理；
b、依次进行基带处理、信道处理；
c、进行音频处理、应用数据处理；
d、计算数据错误率，并根据数据错误率调整步骤b的基带处理算法、信道处理算法；
e、播放步骤c处理后的数据。
2. 如权利要求1所述的数字音频广播接收机自适应纠错方法，其特征在于，所述步骤d中计算数据错误率包括下列步骤
d1、计算数据传输错误率；
d2、根据传输逻辑帧的码率划分数据的错误保护等级；
d3、由数据传输错误率与错误保护等级的比值计算数据错误率。
3. 如权利要求2所述的数字音频广播接收机自适应纠错方法，其特征在于，
所述步骤d1中，若数据传播方式为数据帧模式，则数据传输错误率为接收到的出错帧与总数据帧个数之比；
若数据传播方式为数据包模式，则数据传输错误率为接收到的出错包与总数据包个数之比；
所述步骤d2中，码率越低，错误保护等级越高；
所述步骤d3中，数据错误率为叠加多个逻辑传输帧的数据传输错误率与错误保护等级的比值。
4. 如权利要求3所述的数字音频广播接收机自适应纠错方法，其特征在于，所述步骤d2中，错误保护等级的计算公式为
Rt(sc)＝101/code_rate(sc)
所述步骤d3中，数据错误率的计算公式为
若n≤CT，
则
若n＞CT且Level(i)＜L＜Level(i+1)，则
上述公式中，Rt(sc)表示错误保护等级评价函数，sc表示复接子信道的号数，code_rate(sc)表示传输逻辑帧的码率，n表示反馈复杂度等级后的帧号计数上限，CT表示设定基本加权的传输帧个数，L表示数据错误率，Level表示数据错误率对应的错误率门限，i是区分错误等级标记；f表示传输逻辑帧的编号，SCMAX表示最大子信道号，Er(sc)表示数据传输错误率。
5. 如权利要求3的数字音频广播接收机自适应纠错方法，其特征在于，所述步骤d1中，通过校验接收到的数据帧或数据包的CRC信息计算数据传输错误率。
全文摘要
本发明涉及数字音频广播接收机系统。本发明公开了一种根据信道环境调整数字音频广播接收机前端处理算法的数字音频广播接收机自适应纠错方法。本发明的数字音频广播接收机自适应纠错方法，包括下列步骤；a.接收信号并进行射频前端信号处理；b.依次进行基带处理、信道处理；c.进行音频处理、应用数据处理；d.计算数据错误率，并根据数据错误率调整步骤b的基带处理算法、信道处理算法；e.播放步骤c处理后的数据。本发明用于数字音频广播领域，本发明的有益效果是，数字音频广播接收机能够根据信道的优劣程度采取不同复杂度的基带处理算法和信道解码处理算法，既提高了数字音频广播接收机的工作效率，又降低了数字音频广播接收机的功耗。
文档编号H04H40/18GK101282187SQ20081030168
公开日2008年10月8日 申请日期2008年5月21日 优先权日2008年5月21日
发明者翔 谢, 璐 杨 申请人:四川虹微技术有限公司