Ofdm調(diào)制解調(diào)方法及數(shù)字信號發(fā)射、接收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種包含時域訓(xùn)練序列的OFDM調(diào)制解調(diào)方法及數(shù)字信號發(fā)射、接收系統(tǒng)，其原理為將輸入數(shù)據(jù)符號以N個為一組分組進行時域變換，其中N為OFDM符號的子載波個數(shù)；構(gòu)建每組輸入數(shù)據(jù)符號的循環(huán)前綴，將輸入數(shù)據(jù)符號擴展到長度為N+P的時域數(shù)據(jù)，其中P為循環(huán)前綴的長度；對每組時域數(shù)據(jù)生成長度為P的時域訓(xùn)練序列，以及該時域訓(xùn)練序列的取反序列；將該時域訓(xùn)練序列以及時域訓(xùn)練序列的取反序列疊加到每組時域數(shù)據(jù)上，得到基帶時域符號。采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，可以降低重構(gòu)CP-OFDM符號的復(fù)雜度，減小重構(gòu)帶來的噪聲，提高信道估計的性能，從而對使用本發(fā)明調(diào)制解調(diào)方法的數(shù)字信號發(fā)射、接收系統(tǒng)能有更好的抗噪聲能力。
【專利說明】OFDM調(diào)制解調(diào)方法及數(shù)字信號發(fā)射、接收系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)方法及使用該調(diào)制解調(diào)方法的系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種基于多載波的包含時域訓(xùn)練序列的OFDM調(diào)制解調(diào)方法，以及使用該調(diào)制解調(diào)方法的數(shù)字信號發(fā)射、接收系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]CP-OFDM技術(shù)在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中已廣泛使用。而與之不同的TDS-OFDM系統(tǒng)，如DTMB的多載波模式，則在OFDM符號之間插入時域訓(xùn)練序列，利用時域訓(xùn)練序列完成接收端的同步與信道估計等功能。TDS-OFDM技術(shù)有效地提高了頻率資源利用率。然而，由于不使用循環(huán)前綴，TDS-OFDM系統(tǒng)在恢復(fù)頻域的數(shù)據(jù)時必須重構(gòu)CP-OFDM符號。而在重構(gòu)的過程中，也必然會引入相于CP-OFDM更多的噪聲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的旨在提供一種包含時域訓(xùn)練序列的OFDM調(diào)制解調(diào)方法及數(shù)字信號發(fā)射、接收系統(tǒng)，有效地結(jié)合了 CP-OFDM與TDS-0FDM，改進現(xiàn)有的數(shù)字信號發(fā)射、接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
[0004]依據(jù)上述目的，實施本發(fā)明的包含時域訓(xùn)練序列的OFDM調(diào)制方法，包括以下步驟:步驟一，將輸入數(shù)據(jù)符號以N個為一組分組進行時域變換，其中N為OFDM符號的子載波個數(shù)；步驟二，構(gòu)建每組輸入數(shù)據(jù)符號的循環(huán)前綴，將輸入數(shù)據(jù)符號擴展到長度為N+P的時域數(shù)據(jù)，其中P為循環(huán)前綴的長度；步驟三，對每組時域數(shù)據(jù)生成長度為P的時域訓(xùn)練序列，以及該時域訓(xùn)練序列的取反序列；步驟四，將該時域訓(xùn)練序列以及時域訓(xùn)練序列的取反序列疊加到每組時域數(shù)據(jù)上，得到基帶時域符號。
[0005]依據(jù)上述主要特征，步驟四將該時域訓(xùn)練序列和時域訓(xùn)練序列的取反序列的其中之一疊加到時域數(shù)據(jù)的前P個數(shù)據(jù)上，將另一個疊加到時域數(shù)據(jù)的后P個數(shù)據(jù)上。
[0006]依據(jù)上述主要特征，經(jīng)過步驟四的疊加得到的基帶時域符號為;其中k表示第k組時域數(shù)據(jù)，是時域的輸入
數(shù)據(jù)符號，是基帶時域符號，PtT,是時域訓(xùn)練序列。
[0007]依據(jù)上述目的，實施本發(fā)明的包含時域訓(xùn)練序列的OFDM解調(diào)方法，包括同步、信道估計和均衡，同步步驟將基帶數(shù)據(jù)組做變換，得到基帶同步符號組經(jīng)過信道響應(yīng)的時域數(shù)據(jù)，其中每組基帶同步符號的最后P個數(shù)據(jù)是不受干擾的2倍的時域訓(xùn)練序列；信道估計步驟利用不受干擾的時域訓(xùn)練序列做信道估計，得到信道沖擊響應(yīng)；均衡步驟將經(jīng)過信道沖擊響應(yīng)的時域訓(xùn)練序列從基帶數(shù)據(jù)中減去，得到基帶時域符號。
[0008]依據(jù)上述主要特征，同步步驟將后接收到的基帶數(shù)據(jù)減去先接收到的基帶數(shù)據(jù)，消去循環(huán)前綴得到2倍的時域訓(xùn)練序列。[0009]依據(jù)上述主要特征，該后接收到的基帶數(shù)據(jù)減去先接收到的基帶數(shù)據(jù)，得到的基帶同步符號為:
【權(quán)利要求】
1.一種包含時域訓(xùn)練序列的OFDM調(diào)制方法，其特征是，包括以下步驟: 步驟一，將輸入數(shù)據(jù)符號以N個為一組分組進行時域變換，其中N為OFDM符號的子載波個數(shù)； 步驟二，構(gòu)建每組輸入數(shù)據(jù)符號的循環(huán)前綴，將該輸入數(shù)據(jù)符號擴展到長度為N+P的時域數(shù)據(jù)，其中P為循環(huán)前綴的長度； 步驟三，對每組時域數(shù)據(jù)生成長度為P的時域訓(xùn)練序列，以及該時域訓(xùn)練序列的取反序列； 步驟四，將該時域訓(xùn)練序列以及時域訓(xùn)練序列的取反序列疊加到每組時域數(shù)據(jù)上，得到基帶時域符號。
2.如權(quán)利要求1所述的包含時域訓(xùn)練序列的OFDM調(diào)制方法，其特征是，步驟四將該時域訓(xùn)練序列和時域訓(xùn)練序列的取反序列的其中之一疊加到該時域數(shù)據(jù)的前P個數(shù)據(jù)上，將另一個疊加到該時域數(shù)據(jù)的后P個數(shù)據(jù)上。
3.如權(quán)利要求1所述的包含時域訓(xùn)練序列的OFDM調(diào)制方法，其特征是，經(jīng)過步驟四的疊加得到的基帶時域符號為:
4.一種包含時域訓(xùn)練序列的OFDM解調(diào)方法，包括同步、信道估計和均衡，其特征是: 同步步驟將基帶數(shù)據(jù)組做變換`，得到基帶同步符號組經(jīng)過信道響應(yīng)的時域數(shù)據(jù)，其中每組基帶同步符號的最后P個數(shù)據(jù)是不受干擾的2倍的時域訓(xùn)練序列； 信道估計步驟利用不受干擾的時域訓(xùn)練序列做信道估計，得到信道沖擊響應(yīng)； 均衡步驟將經(jīng)過信道沖擊響應(yīng)的時域訓(xùn)練序列從基帶數(shù)據(jù)中減去，得到基帶時域符號。
5.如權(quán)利要求4所述的包含時域訓(xùn)練序列的OFDM解調(diào)方法，其特征是，同步步驟將后接收到的基帶數(shù)據(jù)減去先接收到的基帶數(shù)據(jù)，消去循環(huán)前綴得到2倍的時域訓(xùn)練序列。
6.如權(quán)利要求5所述的包含時域訓(xùn)練序列的OFDM解調(diào)方法，其特征是，該后接收到的基帶數(shù)據(jù)減去先接收到的基帶數(shù)據(jù)，得到的基帶同步符號為:
7.如權(quán)利要求4所述的包含時域訓(xùn)練序列的OFDM解調(diào)方法，其特征是，對于每組時域訓(xùn)練序列相同的基帶數(shù)據(jù)，信道估計步驟對連續(xù)多組基帶數(shù)據(jù)做平均，得到2P長度的序列做信道估計，其中該2P長度的序列包括一個時域訓(xùn)練序列和一個時域訓(xùn)練序列的取反序列。
8.如權(quán)利要求7所述的包含時域訓(xùn)練序列的OFDM解調(diào)方法，其特征是，信道估計步驟對連續(xù)M組基帶數(shù)據(jù)做平均，得到:
9.如權(quán)利要求4所述的包含時域訓(xùn)練序列的OFDM解調(diào)方法，其特征是，對于每組時域訓(xùn)練序列不同的基帶數(shù)據(jù)，信道估計步驟利用該不受干擾的2倍的時域訓(xùn)練序列做信道估計。
10.如權(quán)利要求4所述的包含時域訓(xùn)練序列的OFDM解調(diào)方法，其特征是，對于一組基帶數(shù)據(jù)，均衡步驟將接收到的基帶數(shù)據(jù)分解為
11.一種應(yīng)用權(quán)利要求1的調(diào)制方法的數(shù)字信號發(fā)射系統(tǒng)，其特征是，該發(fā)射系統(tǒng)包括隨機化單元、前向糾錯編碼單元、星座映射與交織單元、系統(tǒng)信息生成單元、復(fù)用單元、CP-OFDM構(gòu)建單元、時域訓(xùn)練序列疊加單元、幀頭形成單元、組幀單元、基帶后處理單元及正交上變頻單元；其中，輸入數(shù)據(jù)碼流經(jīng)過隨機化單元用擾碼進行加擾，之后進入前向糾錯編碼單元進行前向糾錯編碼，然后進入星座映射與交織單元，形成符號流，并進行星座映射，之后進行交織，再與系統(tǒng)信息經(jīng)復(fù)用單元復(fù)用形成輸入數(shù)據(jù)符號，進入CP-OFDM構(gòu)建單元，再經(jīng)過時域訓(xùn)練序列疊加單元，利用幀頭作為時域訓(xùn)練序列疊加，形成幀體，之后幀體與幀頭形成單元生成的幀頭經(jīng)過組幀單元復(fù)接為信號幀，經(jīng)過基帶后處理單元轉(zhuǎn)換為輸出信號，并經(jīng)過正交上變頻單元變頻轉(zhuǎn)換為射頻信號。
12.—種應(yīng)用權(quán)利要求1的解調(diào)方法的數(shù)字信號接收系統(tǒng)，其特征是，該接收系統(tǒng)包括同步單元、均衡單元、信道估計單元、解復(fù)用單元、解系統(tǒng)信息單元、星座解映射與解交織單元、解編碼單元；其中，同步單元將基帶數(shù)據(jù)組做同步，得到基帶同步符號組；信道估計單元將不受干擾的時域訓(xùn)練序列做信道估計，得到信道沖擊響應(yīng)；均衡單元將經(jīng)過信道沖擊響應(yīng)的時域訓(xùn)練序列從基帶數(shù)據(jù)中減去，得到基帶時域符號；解復(fù)用單元將基帶時域符號做變換并分解，得到系統(tǒng)信息與數(shù)據(jù)符號；解系統(tǒng)信息單元根據(jù)系統(tǒng)信息提取數(shù)據(jù)符號；星座解映射與解交織單元對數(shù)據(jù)符號做解映射與解交織；解編碼單元最后解編碼得到最終的數(shù)據(jù)信息。
13.一種應(yīng)用權(quán)利要求1的調(diào)制方法的數(shù)字信號發(fā)射系統(tǒng)，其輸入為一路控制信息和至少一路業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，其特征是，該發(fā)射系統(tǒng)包括擾碼單元、前向糾錯編碼單元、星座映射與符號交織單元、幀頭生成單元、CP-OFDM符號構(gòu)建單元、時域訓(xùn)練序列疊加單元、復(fù)幀同步信道生成單元、復(fù)幀組幀單元、基帶后處理單元和正交上變頻單元；其中，每一路業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)使用獨立的編碼和調(diào)制，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和控制信息分別經(jīng)過擾碼單元進行加擾，之后進入前向糾錯編碼單元進行前向糾錯編碼，然后進入星座映射與交織單元，形成符號流，并進行星座映射，之后進行交織，形成輸入數(shù)據(jù)符號，進入CP-OFDM構(gòu)建單元，再經(jīng)過時域訓(xùn)練序列疊加模塊疊加時域訓(xùn)練序列，利用幀頭作為時域訓(xùn)練序列疊加形成子幀，子幀與復(fù)幀同步信道經(jīng)過復(fù)幀組幀單元組合成復(fù)幀，經(jīng)過基帶后處理單元轉(zhuǎn)換為輸出信號，并經(jīng)過正交上變頻單元變頻轉(zhuǎn)換為射頻信號。
14.一種應(yīng)用權(quán)利要求1的解調(diào)方法的數(shù)字信號接收系統(tǒng)，其特征是，該接收系統(tǒng)包括解復(fù)幀單元、同步單元、均衡單元、信道估計單元、解復(fù)用單元、控制信息星座解映射與解交織單元、控制信息解編碼單元、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)星座解映射與解交織單元、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)解編碼單元；其中，解復(fù)幀單元將收到的復(fù)幀分解為多個子幀；對于每個子幀，同步單元將基帶數(shù)據(jù)組做同步，得到基帶同步符號組；信道估計單元將不受干擾的時域訓(xùn)練序列做信道估計，得到信道沖擊響應(yīng)；均衡單元將經(jīng)過信道沖擊響應(yīng)的時域訓(xùn)練序列從基帶數(shù)據(jù)中減去，得到基帶時域符號；解復(fù)用單元將基帶時域符號做變換并分解，得到控制信息與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；控制信息星座解映射與解交織單元對控制信息進行星座解映射與解交織；控制信息解編碼單元解編碼后得到每一路的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的調(diào)制、編碼等信息；業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)星座解映射與解交織單元對每一路業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)做解映射與解交織；業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)解編碼單元解編碼后得到每一路業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
【文檔編號】H04L27/26GK103581096SQ201310096449
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月25日
【發(fā)明者】張文軍, 管云峰, 史毅俊, 何大治, 徐胤, 堯勇仕, 李虎, 趙善坤 申請人:上海數(shù)字電視國家工程研究中心有限公司