TWI504188B

TWI504188B - 訊號處理裝置與方法以及判斷多載波訊號之頻譜是否反轉之方法

Info

Publication number: TWI504188B
Application number: TW102137556A
Authority: TW
Inventors: Fong Shih Wei; Yi Ying Liao; Ko Yin Lai; Tai Lai Tung
Original assignee: Mstar Semiconductor Inc
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2015-10-11
Also published as: US20150110208A1; TW201517541A; US9160591B2

Description

訊號處理裝置與方法以及判斷多載波訊號之頻譜是否反轉之方法

本發明是關於訊號處理裝置與方法，尤其是關於能夠快速判斷多載波訊號是否呈現頻譜反轉之訊號處理裝置與方法。

請參閱圖1，其係習知應用於數位電視之正交分頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，以下簡稱OFDM)基頻接收器之功能方塊圖。OFDM基頻接收器10適用於支援ISDB-T及DVB-T標準之數位電視，包含天線105、調諧器(tuner)110、類比數位轉換器(Analog-to-Digital Converter，以下簡稱ADC)120、自動增益控制器(Automatic Gain Control，以下簡稱AGC)130、頻率偏移補償及頻譜反轉電路140、時域處理電路150、快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transform，以下簡稱FFT)電路160以及整數載波頻率偏移(Integer Carrier Frequency Offset，以下簡稱ICFO)估算電路170。調諧器110自天線105接收射頻訊號後，從多個電視頻道中選取一個，並且將該頻道的射頻訊號降頻為中低頻訊號。中低頻的類比訊號經由ADC 120轉換為數位訊號後傳送至AGC 130調整訊號的增益。與AGC 130耦接的頻率偏移補償及頻譜反轉電路140對數位訊號進行頻率偏移補償，而下一級的時域處理電路150主要用來在時域對數位訊號進行處理，例如同步處理，使訊號接收端的符號(symbol)取樣週期能與訊號發送端的一致。快速傅立葉轉換電路160用來將數位訊號自時域轉換至頻域，ICFO估算電路170用來估算數位訊號的載波頻率偏移(carrier frequency offset)，頻率偏移補償及頻譜反轉電路140依據ICFO估算電路170估算的結果對數位訊號做頻率偏移補償。

ICFO估算電路170對數位訊號進行關聯性運算(correlation operation)而得到複數個關聯值(correlation value)，依據該關聯值可以進一步得知數位訊號的載波頻率偏移。更詳細地說，載波頻率偏移包含整數部分的載波頻率偏移(Integer Carrier Frequency Offset,ICFO)，及分數部分的載波頻率偏移(Fractional Carrier Frequency Offset,FCFO)，而關聯值亦可細分為ICFO關聯值與FCFO關聯值。請參閱圖2，其係ICFO關聯值與ICFO關聯指標的關係圖。由圖可見，ICFO關聯值在ICFO關聯指標為R[0]的位置出現一個極大值，而其鄰近的ICFO關聯指標所對應的ICFO關聯值大小相近，且與R[0]之ICFO關聯值相較之下有極大的差距。ICFO關聯指標R[0]所對應的頻率可以指示頻率偏移的偏移量，例如對應6000Hz，則圖1的頻率偏移補償及頻譜反轉電路140便依據此數值來補償數位訊號的頻率偏移。

請參閱圖3，其係基於OFDM調變之訊號的一個符號的頻譜圖。在這個例子中，假設一個符號包含8192個子載波，圖3上半部為一般頻譜(或稱為正相頻譜)的態樣，而下半部則為反相頻譜的態樣。反相頻譜與正相頻譜在頻域上呈現左右反轉的情況，也就是原本在正相頻譜中子載波編號為1的子載波，在反相頻譜中則出現在最末端的子載波編號(即 8192)；而原本在正相頻譜中子載波編號為最末端的的子載波，在反正頻譜中則出現在子載波編號為1的位置；而其他子載波也都呈現以頻譜為中心點左右反轉的情況。正相頻譜與反相頻譜呈現一個特點，亦即任一個子載波，在正相頻譜與反相頻譜中對應的子載波編號的和為固定值。例如圖3中圈示之頻譜成分，其各自在正相頻譜與反相頻譜中對應的子載波編號的和皆為8193。

造成頻譜反轉的原因之一是因為射頻訊號發送端的頻譜處理方式與調諧器110預設的頻譜處理方式不同。例如發送端以反相的頻譜傳送訊號，而調諧器110卻以正相頻譜的處理方式來處理射頻訊號，便會產生頻譜反轉的情形；反之亦然。如果ICFO估算電路170以反相的頻譜來運算，則產生的關聯性運算結果與圖2所示之關係圖類似，仍會有一個極大的ICFO關聯值，但其大小比正相頻譜的極大的ICFO關聯值來得小，而且該極大的ICFO關聯值所對應的頻率並非正確的載波頻率偏移。

針對正確的載波頻率偏移，若經由頻率偏移補償及頻譜反轉電路140補償過後再進行一次關聯性運算，所得的ICFO關聯值將指示載波頻率偏移為0，也就是說，當再進行一次關聯性運算時所得的ICFO關聯值指示載波頻率偏移為0，則代表OFDM基頻接收器10處理正確的頻譜；相反的，針對錯誤的載波頻率偏移，若經由頻率偏移補償及頻譜反轉電路140補償過後再進行一次關聯性運算，所得的ICFO關聯值所指示的載波頻率偏移將不為0，也就是說，當再進行一次關聯性運算時所得的ICFO關聯值指示載波頻率偏移仍不會為0，則可能代表OFDM基頻接收器10以正相頻譜的處理方式處理了反相的頻譜。當ICFO估算電路170發現頻譜反相時，即傳送控制訊號控制頻率偏移補償及頻譜反轉電路140在時域對數位訊號進行處理，使處理後的數位訊號經過快速傅立葉轉換電路160後在頻域呈現正相的頻譜。頻率偏移補償及頻譜反轉電路140的處理方式包含將數位訊號的實虛部對調(IQ swap)或是取其共軛複數(Complex Conjugate)，所得的結果經由快速傅立葉轉換後即可得到反轉的頻譜。

承上所述，當OFDM基頻接收器10處理正相的頻譜時，ICFO估算電路170至少必須執行兩次關聯性運算(一次得到載波頻率的偏移量，一次確認補償後之載波頻率的偏移量為0)才能夠完成頻率偏移補償；而當OFDM基頻接收器10處理反相的頻譜時，則ICFO估算電路170必須執行四次關聯性運算(反相的頻譜與正相的頻譜各兩次)才能夠完成頻率偏移補償。因此當OFDM基頻接收器10遇上頻譜反轉的情況時效率將大幅降低。

鑑於先前技術之不足，本發明之一目的在於提供一種訊號處理裝置與一種訊號處理方法，以快速分辨多載波訊號在頻域上是否呈現頻譜反轉。

本發明揭露了一種訊號處理裝置，包含：一類比數位轉換器，用來將一類比訊號轉換為一數位訊號；一轉換電路，用來將該數位訊號自時域轉換至頻域，其中該轉換至頻域的數位訊號包含呈現一預設順序之複數個資料，且該預設順序係與該些資料各自所對應之頻率有關；一計算電路，耦接該轉換電路，用來依據該預設順序及該些資料進行關聯性運算以產生一順向關聯性運算結果，並依據該預設順序之一相反順序及該些資料進行關聯性運算以產生一逆向關聯性運算結果，並且依據該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果選擇性地產生一控制訊號；以及一資料處理電路，耦接於該類比數位轉換器與該轉換電路之間，用來依據該控制訊號於時域中處理該數位訊號，使該轉換電路後續所產生之該些資料呈現該預設順序和該相反順序中之一者。

本發明另揭露了一種訊號處理方法，包含：將一類比訊號轉換為一數位訊號；將該數位訊號自時域轉換至頻域，其中該轉換至頻域的數位訊號包含呈現一預設順序之複數個資料，且該預設順序係與該些資料各自所對應之頻率有關；依據該預設順序及該些資料進行關聯性運算以產生一順向關聯性運算結果；依據該預設順序之一相反順序及該些資料進行關聯性運算以產生一逆向關聯性運算結果；依據該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果選擇性地產生一控制訊號；以及依據該控制訊號於時域中處理該數位訊號，使該將該數位訊號自時域轉換至頻域之步驟後續所產生之該些資料呈現該預設順序和該相反順序中之一者。

本發明另揭露了一種判斷一多載波訊號之頻譜是否反轉之方法，該多載波訊號包含呈現一預設順序之複數個資料，且該預設順序係與該些資料各自所對應之頻率有關，該方法包含：依據該預設順序及該些資料進行關聯性運算以產生一順向關聯性運算結果；依據該預設順序之相反順序及該些資料進行關聯性運算以產生一逆向關聯性運算結果；以及依據該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果判斷該多載波訊號之頻譜是否反轉。

本發明之訊號處理裝置與方法能夠快速判斷多載波訊號是否呈現頻譜反轉，只要在頻域中對訊號做兩次關聯性運算，一次是以子載波之預設的編號順序來取得相關的數值，一次是以子載波之預設編號的相反順序來取得相關的數值，最後得到ICFO關聯值。依據兩次的關聯性運算結果可以同時得知訊號頻譜是否反轉，以及訊號的載波頻率偏移，因此可以同時對訊號進行頻譜反轉操作及補償載波頻率偏移。相較於習知技術，本發明至多僅需要兩次的關聯性運算即可得知訊號的頻譜是否反轉以及訊號的載波頻率偏移，然而習知技術中，必須對正、反相的頻譜各做兩次關聯性運算才能得到相同的結果。再者，本發明的兩次關聯性運算所依據的是相同的資料；而習知技術中，連續兩次的關聯性運算所依據的資料不同，兩次運算中間數位訊號還必須經過載波頻率偏移補償及快速傅立葉轉換等計算，因此導致判斷的程序費時且效率不佳。本發明可以提升訊號處理的效率，更快得知訊號的頻譜是否反轉，以及訊號的載波頻率偏移。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

10、40‧‧‧OFDM基頻接收器

110‧‧‧調諧器

120‧‧‧類比數位轉換器

130‧‧‧自動增益控制器

140‧‧‧頻率偏移補償及頻譜反轉電路

150‧‧‧時域處理電路

160‧‧‧快速傅立葉轉換電路

170‧‧‧ICFO估算電路

410‧‧‧ICFO估算及頻譜反轉偵測電路

S910~S980‧‧‧步驟

〔圖1〕為習知應用於數位電視之OFDM基頻接收器之功能方塊圖；〔圖2〕為ICFO關聯值與ICFO關聯指標的關係圖；〔圖3〕為基於OFDM調變之訊號的一個符號的頻譜圖；〔圖4〕為本發明應用於數位電視之OFDM基頻接收器之功能方塊圖；〔圖5〕為DVB-T標準之數位電視訊號之符號與子載波的關係示意圖；〔圖6〕為正相頻譜與反相頻譜之ICFO關聯值與ICFO關聯指標的關係圖；〔圖7〕為本發明之符號的頻譜圖以順向編號及以逆向編號之示意圖；〔圖8〕為當數位訊號沒有承載資料時ICFO關聯值與ICFO關聯指標的關係圖；以及〔圖9〕為本發明之訊號處理方法之一實施例的流程圖。

以下說明內容之技術用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。

本發明之揭露內容包含訊號處理裝置與方法以及判斷多載波訊號之頻譜是否反轉之方法，能夠快速得知訊號的頻譜是否反轉。該裝置與方法可應用於多載波訊號，在實施為可能的前提下，本技術領域具有通常知識者能夠依本說明書之揭露內容來選擇等效之元件或步驟來實現本發明，亦即本發明之實施並不限於後敘之實施例。由於本發明之訊號處理裝置所包含之部分元件單獨而言可能為已知元件，因此在不影響該裝置發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下說明對於已知元件的細節將予以節略。此外，本發明之訊號處理方法可藉由本發明之訊號處理裝置或其等效裝置來執行，在不影響該方法發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下方法發明之說明將著重於步驟內容而非硬體。

請參閱圖4，其係本發明應用於數位電視之OFDM基頻接收器之功能方塊圖。相較於OFDM基頻接收器10，OFDM基頻接收器40以ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410取代原本的ICFO估算電路170，其餘的元件相同，相同元件之功能不再重覆敍述。ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410的動作原理是，當進行關聯性運算時，首先依據符號頻譜圖之子載波編號的順向順序來進行關聯性運算，而得到對應順向順序的關聯性運算結果；再以符號頻譜圖之子載波編號的逆向順序來進行關聯性運算，而得到對應逆向順序的關聯性運算結果；最後比對順向順序的關聯性運算結果及逆向順序的關聯性運算結果來判斷頻譜是否反轉。詳細的操作原理描述如下。

以符合DVB-T標準之電視訊號為例，電視訊號在一個符號中會在某些固定的子載波上傳送供作辨識的導頻訊號(pilot signal)。請參閱圖5，其係DVB-T標準之數位電視訊號之符號與子載波的關係示意圖。在一個符號中，頻率為f₀ 、f₄ 、f₈ 之子載波承載連續導頻(continual pilot，以下簡稱CP)訊號(以○表示)，其他的子載波則承載資料訊號(以X表示)及分散導頻(scattered pilot,SP)訊號(以△表示)。CP訊號具有數值固定且能量較高的特性，ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410便利用此特性來計算數位訊號的ICFO關聯值，來進一步推知頻譜是否反轉及載波頻率偏移。假設R_n,k 及R_n-1,k 分別代表快速傅立葉轉換電路160在第n及第n-1個符號的第k個子載波的輸出，D_n,k 及D_n-1,k 分別代表數位訊號的第n及第n-1個符號的第k個子載波的資料，以及H_n,k 及H_n-1,k 分別代表第n及第n-1個符號的第k個子載波的通道增益(channel gain)，則假設通道效應對各個子載波變化極慢，且由於CP訊號傳送固定值，因此關聯乘積R _n,k ．R ^* _n
-1,k 可以表示為：其中，△f _CP 為CP訊號在連續兩個符號間之頻率差。則，ICFO關聯值可以表示為：，k代表承載CP訊號之子載波，以圖5為例，即頻率為f₀ 、f₄ 、f₈ 之子載波。然而圖5僅用於示意，實際上CP訊號由數位訊號之何子載波承載必須依據該數位訊號之調變方式的定義。

請再參閱圖3，上半部之正相頻譜中，能量較高的頻率成分極可能對應CP訊號的子載波(因為CP訊號帶有較高的能量)，因此計算ICFO關聯值時選取對應子載波編號為2、7、…、8187、8192之關聯乘積，將會得到一個極大的ICFO關聯值。然而，當遇到頻譜反轉的情形，若選取對應同樣的子載波編號(2、7、…、8187、8192)之關聯乘積，由於頻譜反轉，所選到的子載波編號並不對應CP訊號，因此所得到的ICFO關聯值將不會是一個明顯的極大值。請參閱圖6，其係正相頻譜與反相頻譜之ICFO關聯值與ICFO關聯指標的關係圖，實線的箭頭代表以正相頻譜計算ICFO關連值之結果，虛線的箭頭代表以反相頻譜計算ICFO關連值之結果，對應反相頻譜之ICFO關連值的極大值將小於對應正相頻譜之ICFO關連值的極大值。因此可以依據ICFO關聯值的極大值來判斷OFDM基頻接收器40目前所處理的數位訊號之頻譜為正相或反相。

本發明的ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410在遇到頻譜反轉的情形時，透過調整其在反相的頻譜中選取關聯乘積的方式，便可以得到實際上對應正相頻譜的關聯值運算結果。請參閱圖7，其係本發明之符號的頻譜圖以順向編號及以逆向編號之示意圖。圖3下半所示的反相頻譜重新呈現於圖7之上半，其子載波編號之順序為箭號A所示之方向，而圖7之下半所示之子載波編號順序以原本子載波編號末端為編號的起點，而以原本子載波編號的起點作為新的子載波編號的末端，也就是箭號B所示之方向。當遇到頻譜反轉的情形時，ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410僅需將原本以編號方向A來編號子載波改以編號方向B來編號，ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410再選取對應同樣子載波編號之關聯乘積時，將選取到對應CP訊號的關聯乘積，而計算所得的ICFO關聯值也將指示正確的載波頻率偏移。

綜上所述，對ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410而言，只需對快速傅立葉轉換電路160輸出的頻譜圖進行兩次ICFO關聯值運算，一次是以頻譜的子載波編號所對應的頻率，由低而高的順序選取適當的關聯乘積來進行運算，得到順向的ICFO關聯值運算結果，並且ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410利用內部的儲存單元(例如記憶體或暫存器，未繪示)將運算結果的極大值及其對應的載波頻率偏移量儲存下來；而另一次是以頻譜的子載波編號所對應的頻率，由高而低的順序選取適當的關聯乘積來進行運算(亦即前一次計算之逆向順序)，得到逆向的ICFO關聯值運算結果。順向及逆向的結果都得到後，ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410再利用比較單元(未繪示)比對順向結果的極大關聯值與逆向結果的極大關聯值，再將對應較大的極大關聯值的載波頻率偏移量傳送給頻率偏移補償及頻譜反轉電路140，並指示頻率偏移補償及頻譜反轉電路140是否需對數位訊號進行頻譜反轉的操作。舉例來說，若逆向結果的極大關聯值大於順向結果的極大關聯值，代表頻譜反轉，因此ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410對頻率偏移補償及頻譜反轉電路140的控制訊號包含載波頻率偏移量及需要頻譜反轉操作的指示；反之，若順向結果的極大關聯值大於逆向結果的極大關聯值，代表頻譜正確，ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410對頻率偏移補償及頻譜反轉電路140的控制訊號包含載波頻率偏移量及維持頻譜現狀的指示，亦即不需要執行頻譜反轉操作。頻率偏移補償及頻譜反轉電路140便依據控制訊號來對數位訊號進行頻率偏移補償及/或頻譜反轉操作。頻譜反轉操作已於先前揭露，故不再贅述。

還有一種情況，當數位訊號沒有承載任何資料時，例如某電視頻道沒有傳送任何電視節目訊號，ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410產生的ICFO關聯值將呈現如圖8所示的情況。請參閱圖8，其係當數位訊號沒有承載資料時ICFO關聯值與ICFO關聯指標的關係圖，此關係圖中不存在極大的ICFO關聯值，而是所有的關聯值都相當小，且數值相近。因此，當ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410比較順向結果與逆向結果時，如果兩者都沒有極大值，或者兩者可勉強找出極大值但卻未超過預設的門檻，則ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410可以判定數位訊號沒有承載資料，此時便毋需產生控制訊號。當OFDM基頻接收器40用於電視的接收端，且執行頻道掃描時，此特徵將加快頻道掃描的速度，原因在於頻率偏移補償及頻譜反轉電路140未執行頻譜反轉操作及載波頻率偏移補償前，ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410即可知道電視頻道是否傳送任何節目訊號，而如果發現電視頻道未傳送任何節目訊號，則OFDM基頻接收器40可以立即中斷當前頻道的處理，馬上掃描下一個頻道。相對而言，習知的方法則必須進行至少一次的頻譜反轉操作及載波頻率偏移補償方能確定數位訊號是否承載資料。

值得注意的是，ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410在進行 ICFO關聯值的運算過程中，快速傅立葉轉換電路160只需要儲存兩個連續的OFDM符號，例如圖5所示的t₁ 與t₂ ，便可計算順向及逆向的ICFO關聯值運算結果，而不需要計算順向的結果時儲存一組(例如t₁ 與t₂ )，而計算逆向的結果時儲存另一組(例如t₂ 與t₃ )。如此除了可以節省快速傅立葉轉換電路160的儲存空間之外，ICFO估算及頻譜反轉偵測電路410的計算及判斷能夠更快速且更即時。

請參閱圖9，其係本發明之訊號處理方法之一實施例的流程圖。除前述之訊號處理裝置外，本發明亦相對應地揭露了一種訊號處理方法，能快速判斷訊號之頻譜是否反轉。本方法由前揭訊號處理裝置40或其等效裝置來執行。如圖9所示，本發明之一實施例包含下列步驟：步驟S910：將類比訊號轉換為數位訊號。本發明之訊號處理方法可用於處理多載波的類比訊號，其可能是以OFDM調變方式調變的電視訊號，例如符合DVB-T標準或ISDB-T標準之電視訊號；步驟S920：將數位訊號自時域轉換至頻域，數位訊號包含複數個資料，且該些資料依各自所對應之頻率高低而呈現預設順序。以快速傅立葉轉換方法將數位訊號轉換至頻域操作，由於數位訊號包含多個子載波，因此數位訊號的一個符號包含複數個資料，如圖7所示，每個資料對應各自子載波的頻率，而在頻域呈現與頻率高低相關之順序，若以頻率由低到高為預設順序，則圖7所示的箭頭A即代表該預設順序；步驟S930：依據該預設順序及該些資料進行關聯性運算以產生順向關聯性運算結果。如先前所述，符合DVB-T標準的訊號在固定的子載波上傳送CP訊號，該CP訊號傳送的值固定且具有較高的能量。此步驟先對該些資料計算以得到複數個關聯乘積，再依據DVB-T標準對CP訊號的定義，從該些關聯乘積中依據該預設順序選取對應CP訊號的關聯乘積，以圖7為例，以方向A之子載波編號的順序，選取對應子載波編號為2、7、…、8187、8192的關聯乘積，然後進行運算以得到順向關聯性運算結果；步驟S940：依據該預設順序之相反順序及該些資料進行關聯性運算以產生逆向關聯性運算結果。與步驟S930類似，此步驟以圖7所示之方向B之子載波編號的順序，選取對應CP訊號的關聯乘積，也就是與步驟S930相同，選取子載波編號為2、7、…、8187、8192的關聯乘積，然後進行運算以得到逆向關聯性運算結果；步驟S950：依據順向關聯性運算結果及逆向關聯性運算結果選擇性地產生控制訊號。如果數位訊號為承載資料的訊號而非雜訊，則順向關聯性運算結果或是逆向關聯性運算結果的至少其中之一將出現一個甚為明顯的極大關聯值，如圖2所示；然而，如果數位訊號僅為雜訊而沒有承載資料，無論是順向關聯性運算結果或是逆向關聯性運算結果將不會出現極大的關聯值，如圖8所示。再者，當步驟S930或S940中選取的關聯乘積與CP訊號對應時，因為CP訊號攜帶較高的能量，且數值具有規則性，所以順向關聯性運算結果及逆向關聯性運算結果的其中之一會出現較大的極大值，如圖6所示。如果順向關聯性運算結果的極大關聯值大於逆向關聯性運算結果的極大關聯值，代表數位訊號的頻譜正確，不需要反轉即可進行後續的運算；反之，則代表數位訊號的頻譜為反轉的頻譜，必須進行頻譜反轉的操作才能進行後續的運算。因此控制訊號用來控制是否需要進行頻譜反轉的操作。另一方面，當順向關聯性運算結果及逆向關聯性運算結果都找不到極大的關聯值，或是極大的關聯值甚小而沒有超過預設的門檻，則代表數位訊號為雜訊，因此沒有必要產生控制訊號指示是否需要進行頻譜反轉的操作；步驟S960：依據控制訊號於時域中處理數位訊號，使步驟S920所產生之該些資料呈現該預設順序或該預設順序之相反順序。當步驟S950所產生的控制訊號指示需要頻譜反轉的操作時，則在頻域對數位訊號進行處理，使處理後的數位訊號經快速傅立葉轉換後，其頻譜與原本的頻譜相反，也就是說經處理後，步驟S920所產生的資料其呈現的順序與未經處理時的預設順序相反，例如圖3上半之頻譜與下半之頻譜的關係。上述的處理包含對複數型態的數位訊號進行實虛部對調或是取其共軛複數。如果控制訊號指示目前的頻譜正確而毋需頻譜反轉的操作時，則毋需在時域對數位訊號進行特別的處理，則步驟S920所產生的資料維持原本的預設順序；步驟S970：依據順向關聯性運算結果及逆向關聯性運算結果產生頻率偏移補償訊號。關聯性運算結果還包含載波頻率偏移的資訊，亦即關聯性運算結果的極大關聯值所對應的頻率。如步驟S950所述，具有較大的極大關聯值的關聯性運算結果，才是正確的關聯性運算結果，例如順向關聯性運算結果的極大關聯值大於逆向關聯性運算結果的極大關聯值，則此步驟依據順向關聯性運算結果的極大關聯值對應的頻率來產生頻率偏移補償訊號；以及步驟S980：依據載波頻率偏移補償訊號補償數位訊號之載波頻率偏移。步驟S970中已得到頻率偏移的偏移量，此步驟便依據該偏移量來補償數位訊號的載波頻率偏移。

請注意，上述的裝置說明或是方法說明皆是以包含CP訊號的數位訊號為例，例如符合DVB-T標準或ISDB-T的差分(differential)模式標準的數位訊號。而對於ISDB-T標準，尚有一個特徵訊號可同時供差分模式及同調(coherent)模式利用。ISDB-T的某個子載波承載系統資訊，稱作傳輸與多工配置控制(Transmission and Multiplexing Configuration Control,TMCC)資訊，亦為符合一定規則且足以供辨識的系統資訊。因此本發明可以至少應用於符合DVB-T或ISDB-T標準的訊號，甚至可以應用於任何載有符合一定規則且足以供辨識的系統資訊的多載波(multicarrier)訊號。

由於本技術領域具有通常知識者可藉由圖4之裝置發明的揭露內容來瞭解圖9之方法發明的實施細節與變化，因此，為避免贅文，在不影響該方法發明之揭露要求及可實施性的前提下，重複之說明在此予以節略。請注意，前揭圖示中，元件之形狀、尺寸、比例以及步驟之順序等僅為示意，係供本技術領域具有通常知識者瞭解本發明之用，非用以限制本發明。另外，本技術領域人士可依本發明之揭露內容及自身的需求選擇性地實施任一實施例之部分或全部技術特徵，或者選擇性地實施複數個實施例之部分或全部技術特徵之組合，藉此增加本發明實施時的彈性。再者，前揭實施例雖以符合DVB-T標準之訊號為例，然此並非對本發明之限制，本技術領域人士可依本發明之揭露適當地將本發明應用於其它類型的多載波訊號。

雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之請求項所界定者為準。

S910-S980‧‧‧步驟

Claims

一種訊號處理裝置，包含：一類比數位轉換器，用來將一類比訊號轉換為一數位訊號；一轉換電路，用來將該數位訊號自時域轉換至頻域，其中該轉換至頻域的數位訊號包含呈現一預設順序之複數個資料，且該預設順序係與該些資料各自所對應之頻率有關；一計算電路，耦接該轉換電路，用來依據該預設順序及該些資料進行關聯性運算以產生一順向關聯性運算結果，並依據該預設順序之一相反順序及該些資料進行關聯性運算以產生一逆向關聯性運算結果，並且依據該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果選擇性地產生一控制訊號；以及一資料處理電路，耦接於該類比數位轉換器與該轉換電路之間，用來依據該控制訊號於時域中處理該數位訊號，使該轉換電路後續所產生之該些資料呈現該預設順序和該相反順序中之一者。
如請求項第1項所述之訊號處理裝置，其中該計算電路包含：一儲存單元，用來儲存該順向關聯性運算結果之一順向極大關聯值及該逆向關聯性運算結果之一逆向極大關聯值；以及一比較單元，耦接該儲存單元，用來比較該順向極大關聯值及該逆向極大關聯值，並依據比較結果產生該控制訊號。
如請求項第1項所述之訊號處理裝置，其中當該順向關聯性運算結果之一順向極大關聯值及該逆向關聯性運算結果之一逆向極大關聯值皆未大於一預設值時，該計算電路不產生該控制訊號。
如請求項第1項所述之訊號處理裝置，其中該計算電路更依據該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果產生一補償訊號，且該資料處理電路依據該補償訊號補償該數位訊號之載波頻率偏移。
如請求項第4項所述之訊號處理裝置，其中該計算電路依據該順向關聯性運算結果之一順向極大關聯值及該逆向關聯性運算結果之一逆向極大關聯值的其中之一產生該補償訊號，其中該補償訊號係指示該順向極大關聯值及該逆向極大關聯值的其中之一所對應之頻率。
如請求項第1項所述之訊號處理裝置，其中該類比訊號係為一多載波訊號。
如請求項第6項所述之訊號處理裝置，其中該計算電路係依據該多載波訊號中對應連續導頻訊號之子載波，計算該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果。
如請求項第6項所述之訊號處理裝置，其中該計算電路係依據該多載波訊號中對應傳輸與多工配置控制資訊之子載波，計算該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果。
一種訊號處理方法，包含：將一類比訊號轉換為一數位訊號；將該數位訊號自時域轉換至頻域，其中該轉換至頻域的數位訊號包含呈現一預設順序之複數個資料，且該預設順序係與該些資料各自所對應之頻率有關；依據該預設順序及該些資料進行關聯性運算以產生一順向關聯性運算結果；依據該預設順序之一相反順序及該些資料進行關聯性運算以產生一逆向關聯性運算結果；依據該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果選擇性地產生一控制訊號；以及依據該控制訊號於時域中處理該數位訊號，使該將該數位訊號自時域轉換至頻域之步驟後續所產生之該些資料呈現該預設順序和該相反順序中之一者。
如請求項第9項所述之訊號處理方法，其中該順向關聯性運算結果包含一順向極大關聯值，且該逆向關聯性運算結果包含一逆向極大關聯值，且該依據該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果產生一控制訊號之步驟包含：比較該順向極大關聯值及該逆向極大關聯值，並依據比較結果產生該控制訊號。
如請求項第9項所述之訊號處理方法，其中該依據該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果選擇性地產生該控制訊號之步驟包含：當該順向關聯性運算結果之一順向極大關聯值及該逆向關聯性運算結果之一逆向極大關聯值皆未大於一預設值時，不產生該控制訊號。
如請求項第9項所述之訊號處理方法，更包含：依據該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果產生一補償訊號；以及依據該補償訊號補償該數位訊號之載波頻率偏移。
如請求項第12項所述之訊號處理方法，其中該依據該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果產生該補償訊號之步驟係依據該順向關聯性運算結果之一順向極大關聯值及該逆向關聯性運算結果之一逆向極大關聯值的其中之一產生該補償訊號，其中該補償訊號係指示該順向極大關聯值及該逆向極大關聯值的其中之一所對應之頻率。
如請求項第9項所述之訊號處理方法，其中該類比訊號係為一多載波訊號。
如請求項第14項所述之訊號處理方法，其中該產生該順向關聯性運算結果之步驟及該產生該逆向關聯性運算結果之步驟係包含：依據該多載波訊號中對應連續導頻訊號之子載波計算該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果。
如請求項第14項所述之訊號處理方法，其中該產生該順向關聯性運算結果之步驟及該產生該逆向關聯性運算結果之步驟係包含：依據該多載波訊號中對應傳輸與多工配置控制資訊之子載波計算該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果。
一種判斷一多載波訊號之頻譜是否反轉之方法，該多載波訊號包含呈現一預設順序之複數個資料，且該預設順序係與該些資料各自所對應之頻率有關，該方法包含：依據該預設順序及該些資料進行關聯性運算以產生一順向關聯性運算結果；依據該預設順序之相反順序及該些資料進行關聯性運算以產生一逆向關聯性運算結果；以及依據該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果判斷該多載波訊號之頻譜是否反轉。
如請求項第17項所述之判斷方法，其中該順向關聯性運算結果係包含一順向極大關聯值，該逆向關聯性運算結果係包含一逆向極大關聯值，該判斷該多載波訊號之頻譜是否反轉之步驟係包含：比較該順向極大值及該逆向極大值來決定該多載波訊號之頻譜是否反轉。
如請求項第18項所述之判斷方法，其中該預設順序係為該些資料各自所對應之頻率由低至高之順序，該比較該順向極大關聯值及該逆向極大關聯值來決定該多載波訊號之頻譜是否反轉之步驟係包含：當該順向極大關聯值大於該逆向極大關聯值，決定該多載波訊號之頻譜未反轉；以及當該逆向極大關聯值大於該順向極大關聯值，決定該多載波訊號之頻譜為反轉。
如請求項第17項所述之判斷方法，其中該產生該順向關聯性運算結果之步驟及該產生該逆向關聯性運算結果之步驟係包含：依據該多載波訊號中對應連續導頻訊號及傳輸與多工配置控制資訊的其中之一之子載波計算該順向關聯性運算結果及該逆向關聯性運算結果。