專利名稱：：一種多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于移動通信領(lǐng)域，更具體地涉及一種多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法。
背景技術(shù)：
：數(shù)字電視多媒體廣播移動相關(guān)技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)是通信與計算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展較快，市場前景較好的產(chǎn)業(yè)。多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)成幀調(diào)制技術(shù)是數(shù)字電視多媒體廣播移動系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，對于整個系統(tǒng)性能起著決定性的作用，是大家重點研究的對象。由于數(shù)字信號處理技術(shù)和集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)的系統(tǒng)實現(xiàn)變得越來越容易。因OFDM多載波傳輸技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單，頻譜利用率高，可以抗頻率選擇性和信道時變等諸多優(yōu)點而倍受大家的關(guān)注并得到深入的研究和在Xdsl、寬帶移動通信、寬帶移動局域網(wǎng)、數(shù)字電視多媒體廣播移動傳輸系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。OFDM信號較高的峰均功率比(PAPR)對放大器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器的線性范圍有很高的要求，如果系統(tǒng)的線性范圍不能滿足信號的變化，則會造成信號畸變，使信號頻譜發(fā)生變化，從而導(dǎo)致子信道之間的正交性遭到破壞，產(chǎn)生相互干擾，使系統(tǒng)性能惡化。因此，必須要考慮如何減小OFDM信號中大峰值功率信號的出現(xiàn)概率并降低非線性失真影響的解決方案。在多徑衰落信道下，可以通過編碼、交織和調(diào)制方案的級聯(lián)優(yōu)化設(shè)計達(dá)到盡可能大的信號分集階數(shù)，以便在等于或超過最小自由距離的符號序列中得到獨立衰落。級聯(lián)不同的編碼形式可以充分利用不同編碼技術(shù)的優(yōu)點；在編碼和碼元調(diào)制之間插入比特交織器，可以使得編碼和調(diào)制過程相對獨立并將分集階數(shù)從不同的多進(jìn)制符號數(shù)擴(kuò)大到不同的二進(jìn)制比特數(shù)，從而使得分集階數(shù)得到明顯提高并且在多徑衰落信道下具有好的誤碼特性。在實際通信環(huán)境中，數(shù)字電視多媒體廣播移動通信系統(tǒng)性能受到同步時間、時鐘抖動、信道衰落、信道干擾等因素的影響。多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)成幀調(diào)制方法是實現(xiàn)可靠數(shù)字電視多媒體廣播移動傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)。利用數(shù)字電視多媒體廣播移動傳輸系統(tǒng)提供無償電視廣播、有償電視廣播、保密信息傳輸、多媒體增值服務(wù)等可控制多業(yè)務(wù)是新一代數(shù)字電視多媒體廣播移動傳輸系統(tǒng)滿足社會需求的體現(xiàn)。正是基于以上背景，本發(fā)明針對實際通信環(huán)境提出一種多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法，可以滿足高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務(wù)數(shù)字電視多媒體廣播移動傳輸?shù)男枰?。欲對專利背景作更深入的了解可參考以下文獻(xiàn)資料R.V.Nee,R.Prasad.“OFDMforwirelessmultimediacommunications，，.BostonArtechHouse,2000.Y.Wu,S.Hirakawa,U.H.Reimers,andJ.Whitaker."Overviewofdigitaltelevisiondevelopment，"ProceedingsoftheIEEE，SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision:TechnologyandEmergingServices,pp.8-21,Jan.2006.U.LadebuschandC.A.Liss."TerrestrialDVB(DVB-T):Abroadcasttechnologyforstationaryportableandmobileuse,，，ProceedingsoftheIEEE,SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision-TechnologyandEmergingServices,pp.183-194,Jan.2006.M.TakadaandM.Saito.“TransmissionsystemsforISDB-T,"ProceedingsoftheIEEE,SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision!TechnologyandEmergingServices,pp.251-256,Jan.2006.G.Caire,G.Taricco,E.Biglieri,"Bit-interleavedcodedmodulation,，，IEEETrans.InformationTheory,vol.44,no.3,pp.927-946,May1998.S.Benedetto,D.Divsalar,G.Montorsi,andF.Pollara,"Serialconcatenationofinterleavedcodes!performanceanalysis,design,anditerativedecoding,"IEEETrans.Inform.Theory,vol.44，no.3，pp.909-925，May1998.
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務(wù)數(shù)字電視多媒體廣播移動傳輸問題，提出了一種多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法。本發(fā)明提出的一種多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法，其特征在于它包括下列步驟1)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)將自己的輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)BCH編碼(BoseChaudhuriHocquenghem，BCH)、比特交織、LDPC編碼(LowDensityParityCheck，LDPC)、碼元調(diào)制與碼元旋轉(zhuǎn)、碼元交織后在頻域上形成FFT級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)FT表示快速離散傅立葉變換，F(xiàn)FT級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊的長度為K；2)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)采用IFFT將FFT級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊變換為時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dtotal，IFFT表示快速離散傅立葉反變換；3)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)按順序?qū)r域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊平分成兩塊，時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值子塊D1和時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值子塊D2，Dt。tal=[DijD2]；4)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)通過峰均功率比調(diào)整單元對時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值子塊D1、時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值子塊A進(jìn)行信號加、減、共軛運算處理并重新合成新的時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dnrat，新的時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dmw采用如下生成模式得到，生成模式1為Dmw=[D1,D2]，生成模式2為Dnew=[D1,^(D1+D2)]，生成模式3為Dnew=[D丨，、/萬(D1-D2)]，生成模式4為Dnew=響㈣+D2),D2]，生成模式5為Dnew=[-^(,—D2),D2]’生成模式6為Dnew=IviT^D1+D2)^7171(0,-D2)j，生成模式7為Dnew=[D^D2]，生成模式8為Dnew=[D\VT7I(D+D2)]，生成模式9為Dnew“DWTT^D^-Dj，生成模式10為Dnew=[Vl72(Dt1+D2)D2]，生成模式11為Dnew=[n/T7^(D-D2)D2]，生成模式12為權(quán)利要求1.一種多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法，其特征在于它包括下列步驟1)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)將自己的輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)BCH編碼、比特交織、LDPC編碼、碼元調(diào)制與碼元旋轉(zhuǎn)、碼元交織后在頻域上形成FFT級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊，BCH表不BoseChaudhuriHocquenghem,LDPC表不LowDensityParityCheck，F(xiàn)FT表不快速離散傅立葉變換，F(xiàn)FT級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊的長度為K；2)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)采用IFFT將FFT級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊變換為時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dt。tal，IFFT表示快速離散傅立葉反變換；3)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)按順序?qū)r域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊平分成兩塊，時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值子塊D1和時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值子塊D2，Dt。tal=[DijD2]；4)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)通過峰均功率比調(diào)整單元對時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值子塊D1、時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值子塊込進(jìn)行信號加、減、共軛運算處理并重新合成新的時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dnrat，新的時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dnrat采用如下生成模式得到，生成模式1為Dmw=[D1,D2]，生成模式2為Dnew=(0,,7171(0,+D2)j，生成模式3為Dnew=^,7171^-D2)]，生成模式4為D腳=[VI7i(D,+D2),D2]，生成模式5為Dnew=[VTT^D1-D2),D2]，生成模式6為Dnew=[Vl72(Dt+D2),VTT^D1-D2)]，生成模式7為Dnew=[Di1,D2]，生成模式8為Dnew丨，VIT^D*,+D2J]，生成模式9為Dnew=，生成模式10為Dnew=[Vl72(D*i+D2)D2]，生成模式11為Dnew=[^(D-D2JlD2j，生成模式12為Dnew=[jV2{O\+D2)VIT2(Dt1-D2)]，比較12種生成模式合成的時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dnew，選取其中具有最低峰均功率比的降峰均功率比時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊D=，并將降峰均功率比時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊D=所對應(yīng)采用的生成模式信息發(fā)送給業(yè)務(wù)指標(biāo)序列設(shè)置單元，其中，Di1表示對時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值子塊D1的各時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值進(jìn)行共軛運算處理而得到的時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值子塊；5)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)將循環(huán)前綴作為保護(hù)間隔插入降峰均功率比時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊，形成降峰均功率比時域循環(huán)前綴離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊，作為幀體，循環(huán)前綴的長度為C，降峰均功率比時域循環(huán)前綴離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊的長度為C+K；6)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)將訓(xùn)練序列作為復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的實部序列、將業(yè)務(wù)指標(biāo)序列設(shè)置單元所設(shè)置的業(yè)務(wù)指標(biāo)序列作為復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的虛部序列，在時域上構(gòu)成復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的離散樣值塊，訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列、復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的離散樣值塊的長度都為X，業(yè)務(wù)指標(biāo)序列包含著并且唯一表達(dá)著多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)的各系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務(wù)模式信息；7)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)將在時域上構(gòu)成的復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的離散樣值塊在時域上連續(xù)重復(fù)2次形成時域重復(fù)訓(xùn)練序列離散樣值塊，作為幀頭；8)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)將時域重復(fù)訓(xùn)練序列離散樣值塊即幀頭插入到降峰均功率比時域循環(huán)前綴離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊即幀體，以形成信號幀；9)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)采用平方根升余弦滾降濾波器對信號幀的信號脈沖成形；10)多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)將基帶信號上變頻至載波上。2.按權(quán)利要求1的多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法，其特征在于所述多媒體廣播移動信號魯棒發(fā)射機(jī)的訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列、復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的離散樣值塊的長度X取512,1024,2048中的一個。3.按權(quán)利要求2的多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法，其特征在于所述訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列由一系列的1或-ι組成，具有偽隨機(jī)特性。4.按權(quán)利要求2的多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法，其特征在于所述訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列相互之間具有正交性。5.按權(quán)利要求1的多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法，其特征在于所述LDPC編碼的編碼率為1/4、1/2、5/8、3/4和7/8中的一個；比特交織采用隨機(jī)交織方式；碼元調(diào)制為QPSK、16QAM、64QAM和256QAM中的一種；碼元旋轉(zhuǎn)通過對碼元星座圖旋轉(zhuǎn)一定角度而實現(xiàn)，QPSK的碼元星座圖旋轉(zhuǎn)角度為22.5度，16QAM的碼元星座圖旋轉(zhuǎn)角度為11.25度，64QAM的碼元星座圖旋轉(zhuǎn)角度為5.626度，256QAM的碼元星座圖旋轉(zhuǎn)角度為2.8125度；碼元星座圖映射方式采用格雷碼映射；碼元交織采用隨機(jī)交織方式。6.按權(quán)利要求1的多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法，其特征在于所述FFT級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊由子載波組成；當(dāng)X取512時，K取2048，子載波的頻率間隔取4KHz；當(dāng)X取IOM時，K取4096，子載波的頻率間隔取2KHz；當(dāng)X取2048時，K取8192，子載波的頻率間隔取IKHz。7.按權(quán)利要求1的多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法，其特征在于所述循環(huán)前綴的長度C取值與X取值有關(guān)；當(dāng)X取512時，C取K大小的1/4；當(dāng)X取IOM時，C取K大小的1/8；當(dāng)X取2048時，C取K大小的1/16。全文摘要本發(fā)明公開了一種多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法，是一種時域頻域混合的成幀調(diào)制方案。本發(fā)明的多媒體廣播移動信號魯棒成幀調(diào)制方法，具有低峰均功率比、同步時間短、魯棒、可控多業(yè)務(wù)等優(yōu)點。文檔編號H04L1/00GK102281230SQ201110246920公開日2011年12月14日申請日期2011年8月22日優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日發(fā)明者何加銘,徐鐵峰,聶秋華,鄭紫微申請人:寧波大學(xué)