專利名稱：一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動數(shù)字多媒體廣播領(lǐng)域，尤其涉及一種移動數(shù)字多媒體廣播中信號傳輸系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種公知的多載波調(diào)制方法，其主要思想是將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾ICI。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。OFDM目前已被用于數(shù)種無線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中，譬如歐洲數(shù)字音頻和數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)(DAB、DVB-T、DVB-H)、5GHz高數(shù)據(jù)速率無線LAN(IEEE802.11a，HiperLan2，MMAC)系統(tǒng)等。
移動多媒體廣播是針對手持終端的移動傳輸系統(tǒng)，主要的挑戰(zhàn)是設(shè)計支持低功耗、高動態(tài)終端設(shè)備接收各種速率及類型數(shù)據(jù)流，在目前一些采用了OFDM的多媒體廣播系統(tǒng)中，還存在一些缺陷和不盡人意的地方。譬如多媒體廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)中沒有獨立的同步信號設(shè)計，增長了接收機(jī)的同步時間和同步精度；再者，在這些廣播系統(tǒng)中擾碼設(shè)計只有一種，也不利于單頻組網(wǎng)等。
為解決包括上述問題再內(nèi)的諸多缺陷，需要一個更好的移動數(shù)字多媒體廣播傳送方案。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種移動數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)中信號通訊的傳送系統(tǒng)和方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供方案如下一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特點在于，包括
信道編碼器，接收數(shù)據(jù)流并將數(shù)據(jù)流經(jīng)編碼和交織處理后轉(zhuǎn)換為比特流；星座映射器，用于將所述信道編碼器輸出的比特流映射為QAM、BPSK或QPSK模式的符號流；OFDM符號形成模塊，用于將離散導(dǎo)頻及連續(xù)導(dǎo)頻插入星座映射模塊輸出的符號流后，加載到有效子載波形成OFDM符號；成幀模塊，用于將所述OFDM符號加入信標(biāo)以形成傳輸幀；上變頻模塊，用于對所述傳輸幀進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生用于發(fā)射的射頻信號。
本發(fā)明還提供了一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳送方法，其特點在于，包括步驟a)接收數(shù)據(jù)流并將數(shù)據(jù)流經(jīng)編碼和交織處理后轉(zhuǎn)換為比特流；b)將所述信道編碼器輸出的比特流映射為QAM、BPSK或QPSK模式的符號流；c)將離散導(dǎo)頻及連續(xù)導(dǎo)頻插入星座映射模塊輸出的符號流后，加載到有效子載波形成OFDM符號。OFDM符號形成模塊的子載波和數(shù)據(jù)以及導(dǎo)頻的對應(yīng)關(guān)系為(1)有效子載波編號為0～3075(當(dāng)信道帶寬位為8MHz時)或0～627(當(dāng)信道帶寬位為2MHz時)；(2)插入離散導(dǎo)頻，在偶數(shù)OFDM符號(0開始)中，編號滿足8*K(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；在奇數(shù)OFDM符號中，編號滿足8*K+4(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；(3)加入連續(xù)導(dǎo)頻；(4)進(jìn)行調(diào)制，有效子載波0～3075分別對應(yīng)IFFT變換中的-1537～1538，或0～627分別對應(yīng)IFFT變換中的-313～314；d)將所述OFDM符號加入信標(biāo)以形成傳輸幀；e)對所述傳輸幀進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生用于發(fā)射的射頻信號。
進(jìn)一步地，上述OFDM符號中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號m取值可以如下Bf＝8MHz
if mod(n，2)＝＝0if mod(n，2)＝＝1m=8P+1,p=0,1,···1918p+6,p=192,193,···383]]>m=8P+5,p=0,1,···1918p+10,p=192,193,···383;]]>進(jìn)一步地，上述OFDM符號中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號m取值也可以如下Bf＝2MHzif mod(n，2)＝＝0if mod(n，2)＝＝1m=8P+1,p=0,1,···388p+3,p=39,40,···77]]>m=8P+5,p=0,1,···388p+7,p=39,40,···77]]>進(jìn)一步地，上述OFDM符號中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號m取值也可以如下Bf＝8MHzif mod(n，2)＝＝0if mod(n，2)＝＝1m=8P+1,p=0,1,···1918p+3,p=192,193,···383]]>m=8P+5,p=0,1,···1918p+7,p=192,193,···383;]]>進(jìn)一步地，所述離散導(dǎo)頻可有選擇的增加2-4dB發(fā)射功率；進(jìn)一步地，所述QAM模式是16QAM、64QAM或256QAM模式；其中，所述信道編碼器包括有外編碼器、外交織器、內(nèi)編碼器及內(nèi)編碼器，數(shù)據(jù)流依次經(jīng)過外編碼器、外交織器、內(nèi)編碼器及內(nèi)編碼器處理后輸出；或者信道編碼器可以只包括外編碼器、外交織器、內(nèi)編碼器及內(nèi)編交織器中的部分單元；進(jìn)一步地，上述外編碼單元采用二進(jìn)制BCH碼或RS碼；進(jìn)一步地，所述外交織器可以只針對RS碼的校驗符號進(jìn)行交織，不對RS碼的信息符號進(jìn)行交織；進(jìn)一步地，上述信道編碼器中的內(nèi)編碼器可采用LDPC碼或QC-LDPC碼；進(jìn)一步地，所述外交織器為塊交織器，所述外交織器在基帶帶寬為8MHz時有四種交織模式，其中一種交織模式在1/2 LDPC碼時MI＝24、在3/4 LDPC碼時MI＝36；
進(jìn)一步地，所述內(nèi)交織器為塊交織器，其采用近似方形的設(shè)計；本發(fā)明還提供了一種傳輸幀生成方法，其特點在于，包括如下操作所述OFDM符號形成模塊的子載波和數(shù)據(jù)以及導(dǎo)頻的對應(yīng)關(guān)系為(1)有效子載波編號為0～3075(當(dāng)信道帶寬位為8MHz時)或0～627(當(dāng)信道帶寬位為2MHz時)；(2)插入離散導(dǎo)頻，在偶數(shù)OFDM符號(0開始)中，編號滿足8*K(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；在奇數(shù)OFDM符號中，編號滿足8*K+4(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；(3)加入連續(xù)導(dǎo)頻；(4)進(jìn)行調(diào)制，有效子載波0～3075分別對應(yīng)IFFT變換中的-1537～1538，或0～627分別對應(yīng)IFFT變換中的-313～314；將所述OFDM符號加入信標(biāo)以形成傳輸幀。
進(jìn)一步地，所述信標(biāo)包括2個相同的同步信號以及發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號(TxID)；進(jìn)一步地，所述同步信號Sb(t)為頻帶受限的偽隨機(jī)信號，長度記為Tb，取值為204.8μs，同步信號由下式產(chǎn)生Sb(t)=1NbΣi=0Nb-1Xb(i)ej2πi(Δf)bt,]]>0≤t≤Tb其中Nb為同步信號的子載波數(shù)，取值如下Nb=2048,Bf=8MHz512,Bf=2MHz.]]>(Δf)b為同步信號的子載波間隔，取值為4.8828125kHz，Xb(i)為BPSK調(diào)制的偽隨機(jī)信號，偽隨機(jī)序列由十一位移位寄存器產(chǎn)生；進(jìn)一步地，發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號SID(t)為頻帶受限的偽隨機(jī)信號，用于標(biāo)識不同發(fā)射機(jī)。SID(t)長度記為TID，取值為36.0μs，發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號由下式產(chǎn)生SID(t)=1NIDΣi=0NID-1XID(i)ej2πi(Δf)ID(t-TIDCP),]]>0≤t≤TID其中NID為發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)，取值如下
Nb=256,Bf=8MHz64,Bf=2MHz]]>(Δf)ID為發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波間隔，取值為39.0625kHz，XID(i)為BPSK調(diào)制的偽隨機(jī)信號，發(fā)射機(jī)標(biāo)識序列TxID(k)長度為191比特(Bf＝8MHz)或37比特(Bf＝2MHz)，發(fā)射機(jī)標(biāo)識的循環(huán)前綴(IDCP)長度TIDCP＝10.4uS；進(jìn)一步地，所述OFDM符號包括循環(huán)前綴，OFDM符號體和可選擇的保護(hù)間隔；本發(fā)明還提供了一種有效子波分配方法，其特征在于，將離散導(dǎo)頻及連續(xù)導(dǎo)頻插入星座映射輸出的符號流后，加載到有效子載波上，所述OFDM符號形成模塊的子載波和數(shù)據(jù)以及導(dǎo)頻的對應(yīng)關(guān)系為(1)有效子載波編號為0～3075(當(dāng)信道帶寬位為8MHz時)或0～627(當(dāng)信道帶寬位為2MHz時)；(2)插入離散導(dǎo)頻，在偶數(shù)OFDM符號(0開始)中，編號滿足8*K(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；在奇數(shù)OFDM符號中，編號滿足8*K+4(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；(3)加入連續(xù)導(dǎo)頻；(4)進(jìn)行調(diào)制，有效子載波0～3075分別對應(yīng)IFFT變換中的-1537～1538，或0～627分別對應(yīng)IFFT變換中的-313～314；進(jìn)一步地，所述離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號m取值如下Bf＝8MHzif mod(n，2)＝＝0if mod(n，2)＝＝1m=8P+1,p=0,1,···1918p+6,p=192,193,···383]]>m=8P+5,p=0,1,···1918p+10,p=192,193,···383.]]>進(jìn)一步地，所述離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號m取值可以如下Bf＝2MHzif mod(n，2)＝＝0 if mod(n，2)＝＝1m=8P+1,p=0,1,···388p+3,p=39,40,···77]]>m=8P+5,p=0,1,···388p+7,p=39,40,···77.]]>
本發(fā)明所述方案將離散導(dǎo)頻及連續(xù)導(dǎo)頻插入星座映射模塊輸出的符號流后，加載到有效子載波形成OFDM符號，以步長n向星座映射模塊輸出的符號流前半部分插入離散導(dǎo)頻，再以步長n向星座映射模塊輸出的符號流后半部分插入離散導(dǎo)頻，其中兩段步長為n的離散導(dǎo)頻之間的步長不為n，前半段離散導(dǎo)頻中的第一個與后半段離散導(dǎo)頻的最后一個相隔步長n，采用這種方式，使得直流子載波附近的信道估計性能更好，同時，直流子載波附近的信道估計更簡單，對數(shù)據(jù)的尋址也更簡單；另外，信標(biāo)結(jié)構(gòu)中同步信號的插入加快了接收機(jī)的同步速度和精度并且可用于信道估計；還有，本發(fā)明在離散導(dǎo)頻中有選擇的增加發(fā)射功率用于提高接收機(jī)信道估計的性能，使得接收端的信道估計更準(zhǔn)確，接收端的解調(diào)性能也提高很多。
下面參照附圖和實施例來對本發(fā)明和包括但不限于上述的諸多優(yōu)點進(jìn)行更為詳細(xì)的說明。


圖1是本發(fā)明移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)的一種實施方式的方框示意圖；圖2是本發(fā)明移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)的信道編碼模塊的方框圖；圖3A、3B分別是16QAM和64QAM模式星座映射示意圖；圖4是數(shù)據(jù)子載波、離散導(dǎo)頻和連續(xù)導(dǎo)頻在OFDM符號的子載波分配圖；圖5是線性反饋移位寄存的具體結(jié)構(gòu)；圖6是Bf＝8MHz時的OFDM子載波結(jié)構(gòu)圖；圖7是Bf＝2MHz時的OFDM子載波結(jié)構(gòu)圖；圖8是時隙劃分和幀結(jié)構(gòu)圖；圖9是信標(biāo)結(jié)構(gòu)；圖10是OFDM符號的結(jié)構(gòu)圖；圖11是RS編碼與交織結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)的一種實施方式，具體請參考圖1所述?？傮w來講，所述移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)包括信道編碼器10、星座映射器20、OFDM符號形成模塊30、成幀模塊40、上變頻模塊50。所述信道編碼器接收數(shù)據(jù)流并將數(shù)據(jù)流經(jīng)編碼和交織處理后轉(zhuǎn)換為比特流。所述星座映射器用于將所述信道編碼器輸出的比特流映射為QAM、BPSK或QPSK模式的符號流。所述OFDM符號形成模塊用于將離散導(dǎo)頻及連續(xù)導(dǎo)頻插入星座映射模塊輸出的符號流后，加載到有效子載波形成OFDM符號，所述OFDM符號形成模塊的子載波和數(shù)據(jù)以及導(dǎo)頻的對應(yīng)關(guān)系為(1)有效子載波編號為O～3075(當(dāng)信道帶寬位為8MHz時)或0～627(當(dāng)信道帶寬位為2MHz時)；(2)插入離散導(dǎo)頻，在偶數(shù)OFDM符號(0開始)中，編號滿足8*K(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；在奇數(shù)OFDM符號中，編號滿足8*K+4(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；(3)加入連續(xù)導(dǎo)頻；(4)進(jìn)行調(diào)制，有效子載波0～3075分別對應(yīng)IFFT變換中的-1537～1538，或0～627分別對應(yīng)IFFT變換中的-313～314；所述成幀模塊用于將所述OFDM符號加入信標(biāo)以形成傳輸幀。上變頻模塊用于對所述傳輸幀進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生用于發(fā)射的射頻信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出了一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸方法的一種實施方式，所述一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳送方法，包括a)接收數(shù)據(jù)流并將數(shù)據(jù)流經(jīng)編碼和交織處理后轉(zhuǎn)換為比特流；b)將所述信道編碼器輸出的比特流映射為QAM、BPSK或QPSK模式的符號流；c)將離散導(dǎo)頻及連續(xù)導(dǎo)頻插入星座映射模塊輸出的符號流后，加載到有效子載波形成OFDM符號，所述OFDM符號形成模塊的子載波和數(shù)據(jù)以及導(dǎo)頻的對應(yīng)關(guān)系為(1)有效子載波編號為0～3075(當(dāng)信道帶寬位為8MHz時)或0～627(當(dāng)信道帶寬位為2MHz時)；(2)插入離散導(dǎo)頻，在偶數(shù)OFDM符號(0開始)中，編號滿足8*K(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；在奇數(shù)OFDM符號中，編號滿足8*K+4(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；(3)加入連續(xù)導(dǎo)頻；(4)進(jìn)行調(diào)制，有效子載波0～3075分別對應(yīng)IFFT變換中的-1537～1538，或0～627分別對應(yīng)IFFT變換中的-313～314；d)將所述OFDM符號加入信標(biāo)以形成傳輸幀；e)對所述傳輸幀進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生用于發(fā)射的射頻信號。
以下主要依照信號流的傳遞順序依次對每個功能模塊的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。
1.1信道編碼具體請參看圖2，信道編碼器都包括有外編碼器101、外交織器102、內(nèi)編碼器103及內(nèi)編碼器104，數(shù)據(jù)流依次經(jīng)過外編碼器、外交織器、內(nèi)編碼器及內(nèi)編碼器處理后輸出。在一個具體的實施例中，所述數(shù)據(jù)流可以是視頻數(shù)據(jù)流。
1.1.1外編碼及外交織所述外編碼器可以采用二進(jìn)制BCH碼或RS碼。二進(jìn)制BCH碼可以采用(255，231)的截短碼(240，216)。RS碼可以采用碼長為240字節(jié)的RS(240，K)截短碼，該碼由原始的RS(255，M)系統(tǒng)碼通過截短產(chǎn)生，其中M＝K+15。RS(240，K)碼提供4種模式，分別為K＝240，K＝224，K＝192，K＝176。
截短碼(240，K)可以采用如下方式進(jìn)行編碼在K個輸入信息字節(jié)(m0，m1，…，mK-1)前添加15個全“0”字節(jié)，構(gòu)造為原始的(255，M)系統(tǒng)碼的輸入序列(0，…0，m0，m1，…，mK-1)，編碼后生成碼字(0，…0，m0，m1，…，mK-1，p0，p1，…，p255-M-1)，再從碼字中刪去添加的字節(jié)，即得到240字節(jié)的截短碼(M0，m1，…，mK-1，p0，p1，…，p255-M-1)外交織器結(jié)構(gòu)可以為塊交織器，外交織器的列數(shù)可以固定為240，交織深度由行數(shù)MI確定。
當(dāng)Bf＝8MHz時，外交織器的行數(shù)由系統(tǒng)指定的字節(jié)交織模式和內(nèi)編碼器的LDPC碼率決定；當(dāng)Bf＝2MHz，外交織器的行數(shù)由星座映射模式和內(nèi)編碼器的LDPC碼率，如下表一所示。外交織器參數(shù)MI，其中，Bf表示基帶帶寬。
表一

由此可以看出，在外交織時增加了更短的交織選項，這樣可以降低功耗同時可以減低接收端的memory需求。
1.1.2內(nèi)部編碼及交織內(nèi)編碼器可以采用LDPC碼或QC-LDPC碼，編碼配置如表二所示。
表二

LDPC輸出碼字C＝(c0，c1，…，c9215}由輸入信息比特S＝{s0，s1，…，sK-1}和校驗比特P＝{p0，p1，…，p9215-K}組成如下cCOL_ORDER(i)=pi0≤i≤9215-Ksi+K-92169216-K≤i≤9215]]>1/2LDPC塊的信息比特對應(yīng)于3個188字節(jié)的TS包，3/4LDPC塊的信息比特對應(yīng)于4.5個188字節(jié)的TS包。
內(nèi)編碼器還可以采用QC-LDPC編碼，因為QC-LDPC碼的性能與普通LDPC碼的性能相當(dāng)或略低，但是有很低的實現(xiàn)復(fù)雜度。其譯碼實現(xiàn)的復(fù)雜度只有普通LDPC碼譯碼復(fù)雜度的1/4，甚至更低。而LDPC譯碼在接收端的解調(diào)電路中占有1/3左右的比重，簡化LDPC譯碼對接收端的成本和功耗有非常大的意義。目前大部分采用LDPC的無線通信和廣播系統(tǒng)基本上都采用QC-LDPC碼。
LDPC編碼后的比特輸入內(nèi)交織器進(jìn)行交織。內(nèi)交織器采用Mb×Ib的塊交織器，Mb和Ib的取值如表三所示。
表三

內(nèi)交織器的輸出與時隙同步，即時隙中傳送的第一個比特始終定義為比特交織器輸出的第一個比特。
內(nèi)交織塊可以采用近似方形的設(shè)計可以降低接收機(jī)解交織時的內(nèi)存需求。
1.2星座映射所述星座映射器用于將所述信道編碼器輸出的比特流映射為QAM、BPSK或QPSK模式的符號流。所述QAM模式是16QAM、64QAM或256QAM模式。圖3A是在QAM模式為16QAM模式時的星座映射圖；圖3B是在QAM模式為64QAM模式時的星座映射圖。
各種符號映射加入功率歸一化因子(QPSK的歸一化因子，16QAM的歸一化因子

，64QAM的歸一化因子

)，使各種符號映射的平均功率趨同。
1.3 OFDM符號形成所述OFDM符號形成模塊40將離散導(dǎo)頻及連續(xù)導(dǎo)頻插入星座映射模塊輸出的符號流后，加載到有效子載波形成OFDM符號。星座映射模塊輸出的符號流被加載到有效子載波后形成數(shù)據(jù)子載波。
每個OFDM符號包括NV個有效子載波，NV取值為NV=3076,Bf=8MHz628,Bf=2MHz]]>記每個時隙中第n個OFDM符號上的第i個有效子載波為Xn(i)，i＝0，1，…NV-1；0≤n≤52。OFDM符號的子載波按照圖4所示方式分配給數(shù)據(jù)子載波、離散導(dǎo)頻和連續(xù)導(dǎo)頻。
1.3.1連續(xù)導(dǎo)頻Bf＝8MHz時，每個OFDM符號中包括N1個連續(xù)導(dǎo)頻；Bf＝2MHz時，每個OFDM符號包括N2個連續(xù)導(dǎo)頻。
部分連續(xù)導(dǎo)頻用于傳送傳輸參數(shù)信令，調(diào)制方式為BPSK，傳輸參數(shù)信令包括時隙號，字節(jié)交織器同步標(biāo)識，配置變更指示，前后保護(hù)長度選項，外部編碼和交織選項，內(nèi)部編碼和交織選項，離散導(dǎo)頻選項等。
1.3.2離散導(dǎo)頻子載波和數(shù)據(jù)以及導(dǎo)頻的對應(yīng)關(guān)系為(1)有效子載波編號為0～3075(當(dāng)信道帶寬位為8MHz時)或0～627(當(dāng)信道帶寬位為2MHz時)；(2)插入離散導(dǎo)頻，在偶數(shù)OFDM符號(0開始)中，編號滿足8*K(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；在奇數(shù)OFDM符號中，編號滿足8*K+4(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；(3)加入連續(xù)導(dǎo)頻；(4)進(jìn)行調(diào)制，有效子載波0～3075分別對應(yīng)IFFT變換中的-1537～1538，或0～627分別對應(yīng)IFFT變換中的-313～314；離散導(dǎo)頻發(fā)送已知符號1+0j。每個時隙中第n個OFDM符號中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號m取值規(guī)則如下Bf＝8MHzif mod(n，2)＝＝0if mod(n，2)＝＝1選項1m=8P+1,p=0,1,···1918p+3,p=192,193,···383]]>m=8P+5,p=0,1,···1918p+7,p=192,193,···383]]>if mod(n，2)＝＝0if mod(n，2)＝＝1選項2m=8P+1,p=0,1,···1918p+6,p=192,193,···383]]>m=8P+5,p=0,1,···1918p+10,p=192,193,···383,]]>此時，步長n為8，選項2的插入方式可以簡化接收端離散導(dǎo)頻插值濾波器的設(shè)計。
Bf＝2MHzif mod(n，2)＝＝0if mod(n，2)＝＝1m=8P+1,p=0,1,···388p+3,p=39,40,···77]]>m=8P+5,p=0,1,···388p+7,p=39,40,···77]]>
離散導(dǎo)頻可以有選擇的增加2-4dB發(fā)射功率用于提高接收機(jī)信道估計的性能，可以使接收端的信道估計更準(zhǔn)確，使接收端的解調(diào)性能提高0.5dB以上。
1.3.3數(shù)據(jù)子載波每個OFDM符號中除離散導(dǎo)頻和連續(xù)導(dǎo)頻外的子載波為數(shù)據(jù)子載波。數(shù)據(jù)子載波按照子載波、OFDM符號的前后順序傳輸星座映射后的數(shù)據(jù)符號。每個時隙中共有138330(Bf＝8MHz)或27666(Bf＝2MHz)個數(shù)據(jù)子載波，其中前138240(Bf＝8MHz)或27648(Bf＝2MHz)個子載波用于承載星座映射后的數(shù)據(jù)復(fù)符號，最后90(Bf＝8MHz)或18(Bf＝2MHz)個符號填充0+0j。
1.3.4擾碼對數(shù)據(jù)子載波、離散導(dǎo)頻和連續(xù)導(dǎo)頻等，均被一個復(fù)偽隨機(jī)序列Pc(i)擾碼。復(fù)偽隨機(jī)序列Pc(i)生成方式如下Pc(i)=22[(1-2Si(i))+j(1-2Sq(i))]]]>其中，Si(i)和Sq(i)為十二位移位寄存器產(chǎn)生偽隨機(jī)序列，由圖5所示線性反饋移位寄存器產(chǎn)生，對應(yīng)生成多項式為x12+x11+x8+x6+1。移位寄存器的初始值提供8種不同選項，如表四所示擾碼移位寄存器初始值表四


擾碼的線性反饋移位寄存的具體結(jié)構(gòu)請參考圖5。擾碼通過將有效子載波上的復(fù)符號和復(fù)偽隨機(jī)序列Pc(i)進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法實現(xiàn)。單頻組網(wǎng)時，服務(wù)區(qū)內(nèi)的相鄰發(fā)射機(jī)采用不同擾碼對數(shù)據(jù)加擾，利用發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號和擾碼信息有利于接收機(jī)選擇“最佳”發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號進(jìn)行接收。
1.3.4OFDM調(diào)制載波插入導(dǎo)頻并擾碼后OFDM子載波Yn(i)，0≤i≤Ns通過IFT映射為OFDM符號Sn(t)=1NSΣi=0NS-1Zn(i)ej2πi(Δf)S(t-TCP),]]>0≤t≤(TS+TCP)，0≤n≤52其中Sn(t)為時隙中第n個OFDM符號NS為OFDM符號子載波數(shù)，取值為NS=4096,Bf=8MHz1024,Bf=2MHz]]>(Δf)S為OFDM符號的子載波間隔，取值為2.44140625kHz。
Zn(i)為第n個OFDM符號中第i個子載波上承載的數(shù)據(jù)，映射關(guān)系如下Bf＝8MHzZn(i)=Yn(i-1),1≤i≤1538Yn(i-1020),2558≤i≤40950,i=0or1539≤i≤2557]]>Bf＝2MHz
Zn(i)=Yn(i-1),1≤i≤314Yn(i-396),710≤i≤10230,i=0or315≤i≤709]]>Bf＝8MHz和Bf＝2MHz時的OFDM子載波結(jié)構(gòu)分別如圖6和圖7所示。
1.4成幀所述成幀模塊40用于將所述OFDM符號加入信標(biāo)以形成傳輸幀。
1.4.1所述傳輸幀的時域幀結(jié)構(gòu)物理層信號每1秒為1幀，劃分為40個時隙。每個時隙的長度為25ms，包括1個信標(biāo)和53個OFDM符號。時隙劃分和幀結(jié)構(gòu)如圖8所示。
劃分時隙傳輸?shù)脑蚴轻槍Σ煌再|(zhì)的數(shù)據(jù)流(視頻、音頻、控制信息和緊急廣播信息等)采用不同的時隙傳輸，以方便媒體訪問層(MAC)的靈活配置。
1.4.2信標(biāo)信標(biāo)結(jié)構(gòu)如圖8所示，包括2個相同的同步信號以及發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號(TxID)。
a)同步信號所述同步信號Sb(t)為頻帶受限的偽隨機(jī)信號，長度記為Tb，取值為204.8μs。同步信號由下式產(chǎn)生Sb(t)=1NbΣi=0Nb-1Xb(i)ej2πi(Δf)bt,]]>0≤t≤Tb其中Nb為同步信號的子載波數(shù)，取值如下Nb=2048,Bf=8MHz512,Bf=2MHz.]]>(Δf)b為同步信號的子載波間隔，取值為4.8828125kHz。
Xb(i)為BPSK調(diào)制的偽隨機(jī)信號，偽隨機(jī)序列由十一位移位寄存器產(chǎn)生。同步信號的插入加快了接收機(jī)的同步速度和精度并且可用于信道估計。
b)發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號SID(t)為頻帶受限的偽隨機(jī)信號，用于標(biāo)識不同發(fā)射機(jī)。SID(t)長度記為TID，取值為36.0μs。發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號由下式產(chǎn)生SID(t)=1NIDΣi=0NID-1XID(i)ej2πi(Δf)ID(t-TIDCP),]]>0≤t≤TID其中NID為發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)，取值如下Nb=256,Bf=8MHz64,Bf=2MHz]]>(Δf)ID為發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波間隔，取值為39.0625kHz。
XID(i)為BPSK調(diào)制的偽隨機(jī)信號。
發(fā)射機(jī)標(biāo)識序列TxID(k)長度為191比特(Bf＝8MHz)或37比特(Bf＝2MHz)。
發(fā)射機(jī)標(biāo)識的循環(huán)前綴(IDCP)長度TIDCP＝10.4uS1.4.3OFDM符號OFDM符號由循環(huán)前綴(CP)，OFDM符號體和可選擇的保護(hù)間隔(GI)構(gòu)成。如圖10所示。保護(hù)間隔信號由相鄰OFDM間的前后保護(hù)(GD)經(jīng)加窗交疊形成，如圖9所示。
T0為符號體長度，T1為循環(huán)前綴長度，TGD為前后保護(hù)長度。T0，T1和TGD的取值列于表五表五

1.5上變頻所述上變頻模塊50用于對所述傳輸幀進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生用于發(fā)射的射頻信號。
成幀的基帶信號經(jīng)過正交上變頻后產(chǎn)生射頻信號，射頻信號通過下式描述
S(t)＝Re{exp(j×2πfct)×[Frame(t)F(t)]}其中，S(t)為射頻信號fc為載波頻率Frame(t)為成幀后的基帶信號F(t)為發(fā)射濾波器沖激響應(yīng)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，其包括信道編碼器，接收數(shù)據(jù)流并將數(shù)據(jù)流經(jīng)編碼和交織處理后轉(zhuǎn)換為比特流；星座映射器，用于將所述信道編碼器輸出的比特流映射為QAM、BPSK或QPSK模式的符號流；OFDM符號形成模塊，用于將離散導(dǎo)頻及連續(xù)導(dǎo)頻插入星座映射模塊輸出的符號流后，加載到有效子載波形成OFDM符號，所述OFDM符號形成模塊的子載波和數(shù)據(jù)以及導(dǎo)頻的對應(yīng)關(guān)系為(1)有效子載波編號為0～3075(當(dāng)信道帶寬位為8MHz時)或0～627(當(dāng)信道帶寬位為2MHz時)；(2)插入離散導(dǎo)頻，在偶數(shù)OFDM符號(0開始)中，編號滿足8*K(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；在奇數(shù)OFDM符號中，編號滿足8*K+4(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；(3)加入連續(xù)導(dǎo)頻；(4)進(jìn)行調(diào)制，有效子載波0～3075分別對應(yīng)IFFT變換中的-1537～1538，或0～627分別對應(yīng)IFFT變換中的-313～314。離散導(dǎo)頻均勻分布于-1537～1538，或-313～314。成幀模塊，用于將所述OFDM符號加入信標(biāo)以形成傳輸幀；上變頻模塊，用于對所述傳輸幀進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生用于發(fā)射的射頻信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，其中OFDM符號中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號m取值如下Bf＝8MHzif mod(n，2)＝＝0 if mod(n，2)＝＝1m=8P+1,p=0,1,...1918p+6,p=192,193,...383]]>m=8P+5,p=0,1,...1918p+10,p=192,193,...383]]>
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，其中OFDM符號中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號m取值如下Bf＝2MHzif mod(n，2)＝＝0if mod(n，2)＝＝1m=8P+1,p=0,1,...388p+3,p=39,40,...77]]>m=8P+5,p=0,1,...388p+7,p=39,40,...77]]>
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，其中OFDM符號中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號m取值如下Bf＝8MHz.if mod(n，2)＝＝0if mod(n，2)＝＝1m=8P+1,p=0,1,...1918p+3,p=192,193,...383]]>m=8P+5,p=0,1,...1918p+7,p=192,193,...383.]]>
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述離散導(dǎo)頻可有選擇的增加2-4dB發(fā)射功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述QAM模式是16QAM、64QAM或256QAM模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述信道編碼器包括有外編碼器、外交織器、內(nèi)編碼器及內(nèi)編碼器，數(shù)據(jù)流依次經(jīng)過外編碼器、外交織器、內(nèi)編碼器及內(nèi)編碼器處理后輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述的信道編碼器可以只包括外編碼器、外交織器、內(nèi)編碼器及內(nèi)編交織器中的部分單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述外編碼單元采用二進(jìn)制BCH碼或RS碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求7和9所述的外編碼器和外交織器，其特征在于，所述外交織器可以只針對RS碼的校驗符號進(jìn)行交織，不對RS碼的信息符號進(jìn)行交織。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述信道編碼器中的內(nèi)編碼器可采用LDPC碼或QC-LDPC碼。
12.一種傳輸幀生成方法，其特征在于，將離散導(dǎo)頻及連續(xù)導(dǎo)頻插入星座映射輸出的符號流后，加載到有效子載波形成OFDM符號，其中所述OFDM符號形成模塊的子載波和數(shù)據(jù)以及導(dǎo)頻的對應(yīng)關(guān)系為(1)有效子載波編號為0～3075(當(dāng)信道帶寬位為8MHz時)或0～627(當(dāng)信道帶寬位為2MHz時)；(2)插入離散導(dǎo)頻，在偶數(shù)OFDM符號(0開始)中，編號滿足8*K(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；在奇數(shù)OFDM符號中，編號滿足8*K+4(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；(3)加入連續(xù)導(dǎo)頻；(4)進(jìn)行調(diào)制，有效子載波0～3075分別對應(yīng)IFFT變換中的-1537～1538，或0～627分別對應(yīng)IFFT變換中的-313～314；。離散導(dǎo)頻均勻分布于-1537～1538，或-313～314。將所述OFDM符號加入信標(biāo)以形成傳輸幀。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的傳輸幀生成方法，其特征在于，所述信標(biāo)包括2個相同的同步信號以及發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號(TxID)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的傳輸幀生成方法，其特征在于，所述同步信號Sb(t)為頻帶受限的偽隨機(jī)信號，長度記為Tb，取值為204.8μs，同步信號由下式產(chǎn)生Sb(t)=1NbΣi=0Nb-1Xb(i)ej2πi(Δf)bt,0≤t≤Tb]]>其中Nb為同步信號的子載波數(shù)，取值如下Nb=2048,Bf=8MHz512,Bf=2MHz.]]>(Δf)b為同步信號的子載波間隔，取值為4.8828125kHz。Xb(i)為BPSK調(diào)制的偽隨機(jī)信號，偽隨機(jī)序列由十一位移位寄存器產(chǎn)生。
15.根據(jù)權(quán)利要求23所述的傳輸幀生成方法，其特征在于，發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號SID(t)為頻帶受限的偽隨機(jī)信號，用于標(biāo)識不同發(fā)射機(jī)。SID(t)長度記為TID，取值為36.0μs，發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號由下式產(chǎn)生SID(t)=1NIDΣi=0NID-1XID(i)ej2πi(Δf)ID(t-TIDCP),0≤t≤TID]]>其中NID為發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波數(shù)，取值如下Nb=256,Bf=8MHz64,Bf=2MHz]]>(Δf)ID為發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號的子載波間隔，取值為39.0625kHz，XID(i)為BPSK調(diào)制的偽隨機(jī)信號，發(fā)射機(jī)標(biāo)識序列TxID(k)長度為191比特(Bf＝8MHz)或37比特(Bf＝2MHz)。發(fā)射機(jī)標(biāo)識的循環(huán)前綴(IDCP)長度TIDCP＝10.4uS。
16.根據(jù)權(quán)利要求22所述的傳輸幀生成方法，其特征在于，所述OFDM符號包括循環(huán)前綴，OFDM符號體和可選擇的保護(hù)間隔。
17.一種有效子波分配方法，其特征在于，OFDM符號形成模塊的子載波和數(shù)據(jù)以及導(dǎo)頻的對應(yīng)關(guān)系為(1)有效子載波編號為0～3075(當(dāng)信道帶寬位為8MHz時)或0～627(當(dāng)信道帶寬位為2MHz時)；(2)插入離散導(dǎo)頻，在偶數(shù)OFDM符號(0開始)中，編號滿足8*K(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；在奇數(shù)OFDM符號中，編號滿足8*K+4(K為整數(shù))形式的有效子載波為離散導(dǎo)頻；(3)加入連續(xù)導(dǎo)頻；(4)進(jìn)行調(diào)制，有效子載波0～3075分別對應(yīng)IFFT變換中的-1537-1538，或0～627分別對應(yīng)IFFT變換中的-313～314；
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的有效子波分配方法，其特征在于，其中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號m取值如下Bf＝8MHzifmod(n，2)＝＝0ifmod(n，2)＝＝1m=8P+1,p=0,1,...1918p+6,p=192,193,...383]]>m=8P+5,p=0,1,...1918p+10,p=192,193,...383.]]>
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的有效子波分配方法，其特征在于，其中離散導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波編號m取值如下Bf＝2MHzifmod(n，2)＝＝0ifmod(n，2)＝＝1m=8P+1,p=0,1,...388p+3,p=39,40,...77]]>
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳輸系統(tǒng)，包括信道編碼器，接收數(shù)據(jù)流并將數(shù)據(jù)流經(jīng)編碼和交織處理后轉(zhuǎn)換為比特流；星座映射器，用于將所述信道編碼器輸出的比特流映射為QAM、BPSK或QPSK模式的符號流；OFDM符號形成模塊，用于將離散導(dǎo)頻及連續(xù)導(dǎo)頻插入星座映射模塊輸出的符號流后，加載到有效子載波形成OFDM符號；成幀模塊，用于將所述OFDM符號加入信標(biāo)以形成傳輸幀；上變頻模塊，用于對所述傳輸幀進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生用于發(fā)射的射頻信號。本發(fā)明還公開了一種移動數(shù)字多媒體廣播信號傳送方法，以及有效子波分配方法和傳輸幀生成方法。
文檔編號H04J11/00GK101018223SQ20061013199
公開日2007年8月15日 申請日期2006年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月22日
發(fā)明者(要求不公開姓名) 申請人:北京創(chuàng)毅視訊科技有限公司