抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法，是一種時域頻域混合的成幀調(diào)制方案。本發(fā)明的抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法的比特交織編碼調(diào)制、訓(xùn)練序列優(yōu)化設(shè)計、信號生成模式和信號選取方法，易于在接收機端處理恢復(fù)得到OFDM信號的原始信號，具有低峰均功率比、同步時間短、抗信道衰落、可控多業(yè)務(wù)等優(yōu)點?！緦＠f明】抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明屬于無線通信領(lǐng)域，更具體地涉及一種抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法。【
背景技術(shù)：
】[0002]目前，電視廣播已從模擬逐漸向數(shù)字化方向發(fā)展。數(shù)字電視廣播傳輸系統(tǒng)，作為數(shù)字電視廣播的重要組成部分，其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，與人們的生活質(zhì)量息息相關(guān)，并因此受到了人們格外的廣泛關(guān)注。數(shù)字電視廣播相關(guān)技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)是通信與計算機領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展較快，市場前景較好的產(chǎn)業(yè)。在數(shù)字電視廣播相關(guān)技術(shù)上，目前各國關(guān)注的重點是，如何為復(fù)雜波傳環(huán)境下的數(shù)字電視廣播提供低成本的可靠高速移動的實現(xiàn)方案。成幀調(diào)制技術(shù)是數(shù)字電視廣播系統(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。[0003]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、寬帶無線局域網(wǎng)、數(shù)字電視廣播等諸多領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。[0004]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。[0005]信道編碼是數(shù)字通信系統(tǒng)的重要組成部分。在多徑衰落信道下，可以通過編碼、交織和調(diào)制方案的優(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。BICM技術(shù)(比特交織編碼調(diào)制，BitInterleavedCodedModulation,BICM)采用比特交織器并且使得編碼和調(diào)制過程相對獨立，從而使得可以將分集階數(shù)從不同的多進(jìn)制符號數(shù)擴大到不同的二進(jìn)制比特數(shù)，也就是說，其分集階數(shù)L是二進(jìn)制碼字序列間的最小漢明距離。由于BICM技術(shù)使得分集階數(shù)得到明顯提高，因此，使得通信系統(tǒng)在多徑衰落信道下具有好的誤碼特性。[0006]在實際通信環(huán)境中，數(shù)字電視無線多媒體廣播通信系統(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。無線多媒體廣播信號發(fā)射機成幀調(diào)制方法是實現(xiàn)可靠數(shù)字電視抗干擾無線多媒體廣播的關(guān)鍵技術(shù)。[0007]利用數(shù)字電視無線多媒體廣播傳輸系統(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)字電視抗干擾無線多媒體廣播傳輸系統(tǒng)滿足社會需求的體現(xiàn)。[0008]正是基于以上背景，本發(fā)明針對實際通信環(huán)境提出一種抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法，可以滿足高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務(wù)數(shù)字電視抗干擾無線多媒體廣播傳輸?shù)男枰?。[0009]欲對專利背景作更深入的了解可參考以下文獻(xiàn)資料:[0010]R.V.Nee，R.Prasad.“OFDMforwirelessmultimediacommunications，，.[0011]Boston:ArtechHouse,2000.[0012]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):AbroadcasttechnologyforstationaryportableandmobiIeuse，^ProceedingsoftheIEEE，SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision!TechnologyandEmergingServices,pp.183—194，Jan.2006.[0013]M.TakadaandM.Sait0.“TransmissionsystemsforISDB-T，”ProceedingsoftheIEEESpecialIssueonGlobalDigitalTelevision!TechnologyandEmergingServices,pp.251-256，Jan.2006.[0014]G.Caire，G.Tarieco，E.Biglieri，“Bit-1nterleavedcodedmodulation，”IEEETrans.1nformationTheory,vol.44，n0.3，pp.927-946，Mayl998.【
發(fā)明內(nèi)容】[0015]本發(fā)明針對高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務(wù)數(shù)字電視抗干擾無線多媒體廣播問題，提出了一種抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法。[0016]本發(fā)明提出的一種抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法，其特征在于它包括下列步驟:[0017]I)抗干擾無線多媒體廣播信號發(fā)射機將自己的輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)多碼率刪余卷積編碼、比特交織、碼元調(diào)制后在頻域上形成FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)FT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊的長度為K；[0018]2)抗干擾無線多媒體廣播信號發(fā)射機采用IFFT將FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊變換為時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Cl1,…，dK_2，dK_J；[0019]3)抗干擾無線多媒體廣播信號發(fā)射機將時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊解復(fù)用并根據(jù)每個時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值的先后順序奇偶依次分離生成時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D^=Wtl,d2，…，dK_4，dK_2]和時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值偶子塊D偶=W1,d3，…，dK_3，dK_J；[0020]4)抗干擾無線多媒體廣播信號發(fā)射機通過峰均功率比調(diào)整單元對時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D胃、時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值偶子塊D?進(jìn)行信號功率調(diào)整及相應(yīng)信號處理并重新合成新的時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dmw，新的時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dnrat采用如下生成模式得到，生成模式I為【權(quán)利要求】1.一種抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法，其特征在于它包括下列步驟:1)抗干擾無線多媒體廣播信號發(fā)射機將自己的輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)多碼率刪余卷積編碼、比特交織、碼元調(diào)制后在頻域上形成FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)FT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊的長度為K，K的數(shù)值取偶數(shù)；2)抗干擾無線多媒體廣播信號發(fā)射機采用IFFT將FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊變換為時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Cl1,…，dK_2，dK_J；3)抗干擾無線多媒體廣播信號發(fā)射機將時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊解復(fù)用并根據(jù)每個時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值的先后順序奇偶依次分離生成時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D^=Wtl,d2，…，dK_4，dK_2]和時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值偶子塊Dffl=Iid1,d3，…，dK_3，dK_J；4)抗干擾無線多媒體廣播信號發(fā)射機通過峰均功率比調(diào)整單元對時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D胃、時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值偶子塊Dffl進(jìn)行信號功率調(diào)整及相應(yīng)信號處理并重新合成新的時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dnew，新的時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dmw采用如下生成模式得到，生成模式I為DnOT=[D胃，Dffl]，生成模式2為2.按權(quán)利要求1的抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法，其特征在于:所述訓(xùn)練序列由第一訓(xùn)練序列和第二訓(xùn)練序列組成；第一訓(xùn)練序列由恒包絡(luò)零自相關(guān)CAZAC序列B與偽隨機PN序列A的每一個符號交替插入產(chǎn)生的新序列及其長度為G的循環(huán)前綴組成;第二訓(xùn)練序列由恒包絡(luò)零自相關(guān)CAZAC序列-B*與偽隨機PN序列k*的每一個符號交替插入產(chǎn)生的新序列及其長度為G的循環(huán)前綴組成；B*表示對B的每一個符號進(jìn)行共軛運算處理，A*表示對A的每一個符號進(jìn)行共軛運算處理，B與A具有相同的符號長度L。3.按權(quán)利要求1的抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法，其特征在于:所述C取K的I/16;所述對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行多碼率刪余卷積編碼、比特交織、碼元調(diào)制處理的多碼率刪余卷積編碼的編碼率為I/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(diào)制為QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、64APSK、256APSK、1024APSK中的一種，碼元星座圖映射方式采用格雷碼映射。4.按權(quán)利要求1的抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法，其特征在于:所述業(yè)務(wù)指標(biāo)序列具有偽隨機特性，由一組移位m序列實現(xiàn)。5.按權(quán)利要求1的抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法，其特征在于:所述FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊由子載波組成，子載波的頻率間隔取2KHz、4KHz、lKHz中的一種。6.按權(quán)利要求1的抗干擾無線多媒體廣播信號成幀調(diào)制方法，其特征在于:所述G取L的I/8。【文檔編號】H04L27/26GK103763280SQ201410023886【公開日】2014年4月30日申請日期:2014年1月13日優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日【發(fā)明者】鄭紫微,劉哲,何晨暉,熊歐,吳明昊,潘洋申請人:寧波大學(xué)