專利名稱：：一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于無線通信領域，更具體地涉及一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法。
背景技術：
：正交頻分復用(OFDM)信號較高的峰均功率比(PAPR)對放大器和數(shù)模轉換器的線性范圍有很高的要求，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。級聯(lián)不同編碼形式可以充分利用不同編碼技術優(yōu)點；在編碼和碼元調制之間插入比特交織器，可以使得編碼和調制過程相對獨立并將分集階數(shù)從不同的多進制符號數(shù)擴大到不同的二進制比特數(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。采用單頻網(wǎng)的組網(wǎng)模式可以大大提高數(shù)字電視數(shù)字廣播無線傳輸系統(tǒng)的頻譜利用率。在實際單頻網(wǎng)通信環(huán)境中，數(shù)字電視數(shù)字廣播無線通信系統(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。數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號發(fā)射機傳輸方法是實現(xiàn)可靠數(shù)字電視數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線傳輸?shù)年P鍵技術。利用數(shù)字電視數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線傳輸系統(tǒng)提供無償電視廣播、有償電視廣播、保密信息傳輸、多媒體增值服務等可控制多業(yè)務是新一代數(shù)字電視數(shù)字廣播無線傳輸系統(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)境提出一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法，可以滿足高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務數(shù)字電視數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線傳輸?shù)男枰?。欲對專利背景作更深入的了解可參考以下文獻資料R.V.Nee,R.Prasad."OFDMforwirelessmultimediacommunications，，·Boston:ArtechHouse，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.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)明內容本發(fā)明針對高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務數(shù)字電視數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線傳輸問題，提出了一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法。本發(fā)明提出的一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法，其特征在于它包括下列步驟1)單頻網(wǎng)的中心數(shù)據(jù)管理器將多媒體數(shù)據(jù)流經(jīng)媒體數(shù)據(jù)處理器轉換成比特流，利用反饋移位寄存器產生的擾碼序列進行加擾處理以形成輸入數(shù)據(jù)比特流；2)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理器將輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)BCH編碼(BoseChaudhuriHocquenghem,BCH)、比特交織、LDPC編碼(LowDensityParityCheck,LDPC)、碼元調制、碼元交織在頻域上形成FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)FT表示快速離散傅立葉變換，F(xiàn)FT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊的長度為K；3)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理器采用碼率為1的空頻編碼器將在頻域上形成的FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊調制至單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機支路上形成空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊，并調整各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機支路的時間同步以保證網(wǎng)絡中的所有發(fā)射機都在同一時間對空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊進行處理；4)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機采用IFFT將空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊變換為空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Dt。tal，IFFT表示快速離散傅立葉反變換；5)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機按順序將空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊平分成兩塊，空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D1和空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D2,Dtotal=[D1,D2]；6)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機通過峰均功率比調整單元對空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D1、空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D2進行信號加、減、共軛運算處理并重新合成新的空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Dmw，新的空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(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=JD15VT萬㈣+D2)]，生成模式3為Dnew二[D1,^(D1-D2)]，生成模式4為Dnew=[VTT^D1+D2),D2j，生成模式5為Dnew=[VTT2(D,-D2),D2j，生成模式6為Dnew=[Vl72(D1+D2),Vl72(D1-D2)]，生成模式7為Dnew=D2]，生成模式8為Dnew=[Dtl5VlTI(Dt^D2)]，生成模式9為Dnew=Jiyi,VTT^Dt1-D2JI，生成模式10為Dnew=[^(DtI+D2)D2]，生成模式11為Dnew-D2JlD2]，生成模式12為Dnew=[^(Di1+D2JiVTTI(D^-D2)I，比較12種生成模式合成的空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(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空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊D=，并將降峰均功率比空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊D=所對應采用的生成模式信息發(fā)送給業(yè)務指標序列設置單元，其中，Di1表示對空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D1的各空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值進行共軛運算處理而得到的空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊；7)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將循環(huán)前綴作為保護間隔插入降峰均功率比空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊，形成降峰均功率比空頻調制時域循環(huán)前綴離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊，作為幀體，循環(huán)前綴的長度為C，降峰均功率比空頻調制時域循環(huán)前綴離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊的長度為c+κ；8)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將訓練序列作為復數(shù)訓練序列的實部序列、將業(yè)務指標序列設置單元所設置的業(yè)務指標序列作為復數(shù)訓練序列的虛部序列，在時域上構成復數(shù)訓練序列的離散樣值塊，訓練序列、業(yè)務指標序列、復數(shù)訓練序列的離散樣值塊的長度都為X，業(yè)務指標序列包含著并且唯一表達著數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的各系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務模式信息；9)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將在時域上構成的復數(shù)訓練序列離散樣值塊在時域上連續(xù)重復2次形成時域重復訓練序列離散樣值塊，作為幀頭；10)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將時域重復訓練序列離散樣值塊即幀頭插入到降峰均功率比空頻調制時域循環(huán)前綴離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊即幀體，以形成信號幀；11)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機采用平方根升余弦滾降濾波器對信號幀的信號脈沖成形；12)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將基帶信號上變頻至載波上形成射頻信號發(fā)射到空中無線信道；13)單頻網(wǎng)中的數(shù)字廣播魯棒無線信號接收機檢測接收單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機所發(fā)送的射頻信號并將其下變頻形成基帶信號，利用信號幀的循環(huán)前綴特性和信號幀的結構特性進行基帶信號接收處理。按照上述的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法，其特征在于單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的降峰均功率比空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊由空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊通過特定12種生成模式而進行的信號加、減、共軛運算處理而重新合成；單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的信號幀中具有周期性的時域重復訓練序列離散樣值塊；單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的訓練序列的長度X為512、1024、2048中的一個，相對應的空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊的長度K分別為2048、4096、8192，相對應的子載波的頻率間隔分別為4ΚΗζ、2ΚΗζ、1ΚΗζ，相對應的循環(huán)前綴長度C分別為空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊長度K大小的1/4、1/8、1/16；單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的訓練序列、業(yè)務指標序列由一系列的1或-1組成，具有偽隨機特性；單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的訓練序列、業(yè)務指標序列相互之間具有正交性；單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的各個不同的業(yè)務指標序列包含著并且唯一表達著單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的各系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務模式信息；空頻編碼器的碼率為1；LDPC編碼的編碼率為1/4、1/2、5/8、3/4和7/8中的一個；比特交織采用隨機交織方式；碼元調制為QPSK、16QAM、32QAM和64QAM中的一種，碼元星座圖映射方式采用格雷碼映射；碼元交織采用隨機交織方式。單頻網(wǎng)中的數(shù)字廣播魯棒無線信號接收機能夠充分利用信號幀的循環(huán)前綴特性和信號幀的結構特性進行基帶信號接收處理，其中包括對信號幀頭與信號幀體的時頻域聯(lián)合迭代分離處理。本發(fā)明的特點本發(fā)明是一種時域頻域空域混合的傳輸方案。本發(fā)明的降峰均功率比空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊的生成模式和具有最低峰均功率比的降峰均功率比空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊選取方法，不僅能夠充分利用OFDM信號的最大峰值功率很高但是大峰值功率信號概率非常低、當子載波數(shù)目較大時的OFDM信號的實部(或虛部)為復高斯隨機過程且幅度服從Rayleigh分布的特性，所采用的生成模式所需額外發(fā)送的信息量小，易于在接收機端處理恢復得到OFDM信號的原始信號，同時不會破壞子載波信號的正交特性也不會產生額外的非線性失真。單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的信號幀中具有周期性的時域重復訓練序列離散樣值塊，單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的訓練序列、業(yè)務指標序列具有偽隨機特性，單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的訓練序列、業(yè)務指標序列相互之間具有正交性，單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的信號幀由時域重復訓練序列離散樣值塊即幀頭插入到降峰均功率比空頻調制時域循環(huán)前綴離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊即幀體而形成，這些保證了數(shù)字廣播魯棒無線信號接收機可以實現(xiàn)快速準確的幀同步、頻率同步、時間同步、信道傳輸特性估計、以及對相位噪聲和信道傳輸特性進行可靠跟蹤。將循環(huán)前綴作為保護間隔插入降峰均功率比空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊以形成信號幀體，可以減少信號幀頭與幀體級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)之間的干擾影響。對輸入數(shù)據(jù)進行級聯(lián)交織編碼調制提高了分集階數(shù)，使得通信系統(tǒng)在多徑衰落信道下具有好的誤碼特性。單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的各個不同的業(yè)務指標序列包含著并且唯一表達著單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的各系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務模式信息，可以使得數(shù)字電視數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線傳輸系統(tǒng)能夠提供無償電視廣播、有償電視廣播、保密信息傳輸、多媒體增值服務等可控制多業(yè)務，滿足社會需求。本發(fā)明的傳輸方法具有低峰均功率比、同步時間短、時鐘抖動小、抗信道衰落、抗信道干擾、可以提供高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務數(shù)字電視數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線傳輸?shù)戎T多優(yōu)點。圖1是按照本發(fā)明的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法的發(fā)射機和接收機間信號傳輸?shù)膶嵤├疽鈭D。圖2是按照本發(fā)明的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法的發(fā)射機和接收機間信號傳輸過程中信號幀形成的實施例示意圖。具體實施例方式下面將結合附圖對本發(fā)明的具體實施例進行詳細描述。按照本發(fā)明提出的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法的發(fā)射機和接收機間信號傳輸?shù)膶嵤├疽鈭D，如圖1所示，按下列步驟進行1)單頻網(wǎng)的中心數(shù)據(jù)管理器將多媒體數(shù)據(jù)流經(jīng)媒體數(shù)據(jù)處理器轉換成比特流，利用反饋移位寄存器產生的擾碼序列進行加擾處理以形成輸入數(shù)據(jù)比特流；2)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理器將輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)BCH編碼、比特交織、LDPC編碼、碼元調制、碼元交織在頻域上形成FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)FT表示快速離散傅立葉變換，F(xiàn)FT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊的長度為K;LDPC編碼的編碼率為1/4、1/2、5/8、3/4和7/8中的一個；比特交織采用隨機交織方式；碼元調制為QPSK、16QAM、32QAM和64QAM中的一種，碼元星座圖映射方式采用格雷碼映射；碼元交織采用隨機交織方式；3)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理器采用碼率為1的空頻編碼器將在頻域上形成的FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊調制至單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機支路上形成空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊，并調整各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機支路的時間同步以保證網(wǎng)絡中的所有發(fā)射機都在同一時間對空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊進行處理；4)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機采用IFFT將空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊變換為空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Dt。tal，IFFT表示快速離散傅立葉反變換；5)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機按順序將空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊平分成兩塊，空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D1和空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D2,Dtotal=[D1,D2]；6)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機通過峰均功率比調整單元對空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D1、空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D2進行信號加、減、共軛運算處理并重新合成新的空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Dmw，新的空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(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=[D丨,VTT^D1+D2)]，生成模式3為Dnew=[D1,7172(0,-D2)]，生成模式4為Dnew=[7172(0,+D2),D2j，生成模式5為Dnew=[VIT^D1-D2),D2j，生成模式6為Dnew=[/UliOl+O2I7172(0,-D2)],生成模式7為Dnew=[力，D2]，生成模式8為Dnew=IDtl5VlTI(Dt^D2)]，生成模式9為Dnew=^1,VTT^I^-D』，生成模式10為Dnew=[^(Dt1+D2JtD2]，生成模式11為Dnew=_(D、-D2JtD2j，生成模式12為0_=IyiT^Dt1+D2JlVIT^Dt1-D2)]，比較12種生成模式合成的空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(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空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Di:，并將降峰均功率比空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊D=所對應采用的生成模式信息發(fā)送給業(yè)務指標序列設置單元，其中，Di1表示對空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D1的各空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值進行共軛運算處理而得到的空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊；7)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將循環(huán)前綴作為保護間隔插入降峰均功率比空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊，形成降峰均功率比空頻調制時域循環(huán)前綴離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊，作為幀體，循環(huán)前綴的長度為C，降峰均功率比空頻調制時域循環(huán)前綴離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊的長度為C+K；8)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將訓練序列作為復數(shù)訓練序列的實部序列、將業(yè)務指標序列設置單元所設置的業(yè)務指標序列作為復數(shù)訓練序列的虛部序列，在時域上構成復數(shù)訓練序列的離散樣值塊，訓練序列、業(yè)務指標序列、復數(shù)訓練序列的離散樣值塊的長度都為X，業(yè)務指標序列包含著并且唯一表達著數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的各系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務模式信息；X取512、1024、2048中的一個；當X取512時，K取2048，C取K大小的1/4，空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊子載波的頻率間隔取4KHz；當X取IOM時，K取4096，C取K大小的1/8，空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊子載波的頻率間隔取2KHz；當X取2048時，K取8192，C取K大小的1/16，空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊子載波的頻率間隔取IKHz；9)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將在時域上構成的復數(shù)訓練序列離散樣值塊在時域上連續(xù)重復2次形成時域重復訓練序列離散樣值塊，作為幀頭；10)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將時域重復訓練序列離散樣值塊即幀頭插入到降峰均功率比空頻調制時域循環(huán)前綴離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊即幀體，以形成信號幀；11)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機采用平方根升余弦滾降濾波器對信號幀的信號脈沖成形；12)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將基帶信號上變頻至載波上形成射頻信號發(fā)射到空中無線信道；13)單頻網(wǎng)中的數(shù)字廣播魯棒無線信號接收機檢測接收單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機所發(fā)送的射頻信號并將其下變頻形成基帶信號，利用信號幀的循環(huán)前綴特性和信號幀的結構特性進行基帶信號接收處理。按照本發(fā)明的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法的發(fā)射機和接收機間信號傳輸過程中信號幀形成(假設單頻網(wǎng)中有N個發(fā)射機)的實施例，如圖2所示，具體實施如下單頻網(wǎng)的中心數(shù)據(jù)管理器將多媒體數(shù)據(jù)流經(jīng)媒體數(shù)據(jù)處理器轉換成比特流，利用反饋移位寄存器產生的擾碼序列進行加擾處理以形成輸入數(shù)據(jù)比特流。單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理器將輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)BCH編碼、比特交織、LDPC編碼、碼元調制、碼元交織在頻域上形成FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊；LDPC編碼的編碼率為1/4、1/2、5/8、3/4和7/8中的一個；比特交織采用隨機交織方式；碼元調制為QPSK、16QAM、32QAM和64QAM中的一種，碼元星座圖映射方式采用格雷碼映射；碼元交織采用隨機交織方式；采用碼率為1的空頻編碼器將在頻域上形成的FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊調制至單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機支路上形成空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊，并調整各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機支路的時間同步以保證網(wǎng)絡中的所有發(fā)射機都在同一時間對空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊進行處理；再經(jīng)IFFT將其變換為空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊，通過峰均功率比調整單元生成并選取其中具有最低峰均功率比的降峰均功率比空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊同時將所對應采用的生成模式信息發(fā)送給業(yè)務指標序列設置單元。單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將循環(huán)前綴作為保護間隔插入降峰均功率比時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(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)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊，作為幀體，循環(huán)前綴的長度為C。單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將訓練序列作為復數(shù)訓練序列的實部序列、將業(yè)務指標序列設置單元所設置的業(yè)務指標序列作為復數(shù)訓練序列的虛部序列，在時域上構成復數(shù)訓練序列的離散樣值塊，訓練序列、業(yè)務指標序列、復數(shù)訓練序列的離散樣值塊的長度都為X，業(yè)務指標序列包含著并且唯一表達著數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的各系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務模式信息。單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將在時域上構成的復數(shù)訓練序列的離散樣值塊在時域上連續(xù)重復2次形成時域重復訓練序列離散樣值塊，作為幀頭。單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將時域重復訓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)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊即幀體，以形成信號幀。單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機采用平方根升余弦滾降濾波器對信號幀的信號脈沖成形。單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的X取512、10M、2048中的一個；當X取512時，K取2048，C取K大小的1/4，空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊子載波的頻率間隔取4KHz；當X取IOM時，K取4096，C取K大小的1/8，空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊子載波的頻率間隔取2KHz；當X取2048時，K取8192，C取K大小的1/16，空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊子載波的頻率間隔取IKHz；作為單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的訓練序列、業(yè)務指標序列由一系列的1或-ι組成，具有偽隨機特性，訓練序列、業(yè)務指標序列相互之間具有正交性；滿足上述特征的訓練序列可由作為偽隨機數(shù)序列的一種特殊類型的一組移位m序列和作為正交序列的沃爾什序列、哈達瑪序列或由其他方式產生的正交序列實現(xiàn)。各個不同的業(yè)務指標序列包含著并且唯一表達著單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的各系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務模式信息。當X取512時，相對應的對信號幀的信號進行脈沖成形的平方根升余弦滾降濾波器的滾降系數(shù)取0.1；當X取IOM時，相對應的對信號幀的信號進行脈沖成形的平方根升余弦滾降濾波器的滾降系數(shù)取0.05；當X取2048時，相對應的對信號幀的信號進行脈沖成形的平方根升余弦滾降濾波器的滾降系數(shù)取0.025。單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將基帶信號上變頻至載波上形成射頻信號發(fā)射到空中無線信道。單頻網(wǎng)中的數(shù)字廣播魯棒無線信號接收機檢測接收單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機所發(fā)送的射頻信號并將其下變頻形成基帶信號，利用信號幀的循環(huán)前綴特性和信號幀的結構特性進行基帶信號接收處理，其中包括對信號幀頭與信號幀體的時頻域聯(lián)合迭代分離處理。上面結合附圖對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細說明，但本發(fā)明并不局限于上述實施例，在不脫離本申請的權利要求的精神和范圍情況下，本領域的技術人員可作出各種修改或改型。權利要求1.一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法，其特征在于它包括下列步驟1)單頻網(wǎng)的中心數(shù)據(jù)管理器將多媒體數(shù)據(jù)流經(jīng)媒體數(shù)據(jù)處理器轉換成比特流，利用反饋移位寄存器產生的擾碼序列進行加擾處理以形成輸入數(shù)據(jù)比特流；2)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理器將輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)BCH編碼、比特交織、LDPC編碼、碼元調制、碼元交織在頻域上形成FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊，BCH表示BoseChaudhuriHocquenghem，LDPC表示LowDensityParityCheck，F(xiàn)FT表示快速離散傅立葉變換，F(xiàn)FT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊的長度為K；3)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理器采用碼率為1的空頻編碼器將在頻域上形成的FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊調制至單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機支路上形成空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊，并調整各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機支路的時間同步以保證網(wǎng)絡中的所有發(fā)射機都在同一時間對空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊進行處理；4)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機采用IFFT將空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊變換為空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Dt。tal，IFFT表示快速離散傅立葉反變換；5)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機按順序將空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊平分成兩塊，空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D1和空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D2,Dt。tal=[DijD2]；6)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機通過峰均功率比調整單元對空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D1、空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊A進行信號加、減、共軛運算處理并重新合成新的空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Dnrat，新的空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Dnrat采用如下生成模式得到，生成模式1為Dnew=[D1,D2]，生成模式2為0_[D1,VIT^D1+D2)]，生成模式3為Dnew=[θ1;VTT^(D1-D2)I，生成模式4為Dnew=[VTT^D1+D2),D2I，生成模式5為Dnew=[Ι2{ρλ_D2),D2]，生成模式6為Dnew=[VTT^D1+D2),VTT^D1-D2)]’生成模式7為Dnew=Qf1,D2]，生成模式8為Dnew=[Di1,VTT^D',+D2)]，生成模式9為Dnew=，生成模式10為Dnew^[^(i^+DjDj，生成模式11為Dnew=[VlT^(DtI-D2)D2]，生成模式12為Dnew^VTT^D、+D2JiVTT^Di1-D2，比較12種生成模式合成的空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Dmw，選取其中具有最低峰均功率比的降峰均功率比空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊D1n:，并將降峰均功率比空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Di:所對應采用的生成模式信息發(fā)送給業(yè)務指標序列設置單元，其中，Di1表示對空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊D1的各空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值進行共軛運算處理而得到的空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值子塊；7)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將循環(huán)前綴作為保護間隔插入降峰均功率比空頻調制時域離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊，形成降峰均功率比空頻調制時域循環(huán)前綴離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊，作為幀體，循環(huán)前綴的長度為C，降峰均功率比空頻調制時域循環(huán)前綴離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊的長度為C+K；8)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將訓練序列作為復數(shù)訓練序列的實部序列、將業(yè)務指標序列設置單元所設置的業(yè)務指標序列作為復數(shù)訓練序列的虛部序列，在時域上構成復數(shù)訓練序列的離散樣值塊，訓練序列、業(yè)務指標序列、復數(shù)訓練序列的離散樣值塊的長度都為X，業(yè)務指標序列包含著并且唯一表達著數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的各系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務模式信息；9)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將在時域上構成的復數(shù)訓練序列的離散樣值塊在時域上連續(xù)重復2次形成時域重復訓練序列離散樣值塊，作為幀頭；10)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將時域重復訓練序列離散樣值塊即幀頭插入到降峰均功率比空頻調制時域循環(huán)前綴離散級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊即幀體，以形成信號幀；11)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機采用平方根升余弦滾降濾波器對信號幀的信號脈沖成形；12)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機將基帶信號上變頻至載波上形成射頻信號發(fā)射到空中無線信道；13)單頻網(wǎng)中的數(shù)字廣播魯棒無線信號接收機檢測接收單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機所發(fā)送的射頻信號并將其下變頻形成基帶信號，利用信號幀的循環(huán)前綴特性和信號幀的結構特性進行基帶信號接收處理。2.按權利要求1的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法，其特征在于所述單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播魯棒無線信號發(fā)射機的訓練序列、業(yè)務指標序列、復數(shù)訓練序列的離散樣值塊的長度X取512、1024、2048中的一個。3.按權利要求2的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法，其特征在于所述訓練序列、業(yè)務指標序列由一系列的1或-ι組成，具有偽隨機特性。4.按權利要求2的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法，其特征在于所述訓練序列、業(yè)務指標序列相互之間具有正交性。5.按權利要求1的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法，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；比特交織采用隨機交織方式；碼元調制為QPSK、16QAM、32QAM和64QAM中的一種，碼元星座圖映射方式采用格雷碼映射；碼元交織采用隨機交織方式。6.按權利要求1的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法，其特征在于所述空頻調制FFT級聯(lián)交織編碼調制數(shù)據(jù)塊由子載波組成；當X取512時，K取2048，子載波的頻率間隔取4KHz；當X取IOM時，K取4096，子載波的頻率間隔取2KHz；當X取2048時，K取8192，子載波的頻率間隔取ΙΚΗζ。7.按權利要求1的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法，其特征在于所述循環(huán)前綴的長度C取值與X取值有關；當X取512時，C取K大小的1/4；當X取IOM時，C取K大小的1/8；當X取2048時，C取K大小的1/16。8.按權利要求1的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法，其特征在于所述數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號接收機所進行的基帶信號接收處理，其中的一個步驟為信號幀頭與信號幀體的時頻域聯(lián)合迭代分離處理。全文摘要本發(fā)明公開了一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法，是一種時域頻域空域混合的傳輸方案。本發(fā)明的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)魯棒無線信號傳輸方法，具有低峰均功率比、同步時間短、魯棒、可控多業(yè)務等優(yōu)點。文檔編號H04L1/00GK102263732SQ20111024822公開日2011年11月30日申請日期2011年8月22日優(yōu)先權日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