魯棒數(shù)字無線廣播信號傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種魯棒數(shù)字無線廣播信號傳輸方法，是一種時域頻域混合的成幀調(diào)制方案。本發(fā)明的魯棒數(shù)字無線廣播信號傳輸方法的級聯(lián)交織編碼調(diào)制、訓練序列優(yōu)化設計、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)務等優(yōu)點。
【專利說明】魯棒數(shù)字無線廣播信號傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信領(lǐng)域，更具體地涉及一種魯棒數(shù)字無線廣播信號傳輸方法?！颈尘凹夹g(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]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)化設計達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。
[0006]在實際通信環(huán)境中，數(shù)字電視數(shù)字無線廣播通信系統(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。數(shù)字無線廣播信號發(fā)射機傳輸方法是實現(xiàn)可靠數(shù)字電視魯棒數(shù)字無線廣播的關(guān)鍵技術(shù)。
[0007]利用數(shù)字電視數(shù)字無線廣播傳輸系統(tǒng)提供無償電視廣播、有償電視廣播、保密信息傳輸、多媒體增值服務等可控制多業(yè)務是新一代數(shù)字電視魯棒數(shù)字無線廣播傳輸系統(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)境提出一種魯棒數(shù)字無線廣播信號傳輸方法，可以滿足高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務數(shù)字電視魯棒數(shù)字無線廣播傳輸?shù)男枰?br> [0009]欲對專利背景作更深入的了解可參考以下文獻資料:
[0010]R.V.Nee, R.Prasad.“OFDM for wireless multimedia communications，，.
【權(quán)利要求】
1.一種魯棒數(shù)字無線廣播信號傳輸方法，其特征在于它包括下列步驟: 1)魯棒數(shù)字無線廣播信號發(fā)射機將多媒體數(shù)據(jù)流經(jīng)媒體數(shù)據(jù)處理器轉(zhuǎn)換成比特流，利用反饋移位寄存器產(chǎn)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)魯棒數(shù)字無線廣播信號發(fā)射機將自己的輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)BCH編碼、比特交織、多碼率刪余卷積編碼、碼元調(diào)制、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表示Bose Chaudhuri Hocquenghem, FFT級聯(lián)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)； 3)魯棒數(shù)字無線廣播信號發(fā)射機采用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Cl1,…，dK_2，dK_J ； 4)魯棒數(shù)字無線廣播信號發(fā)射機將時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊解復用并根據(jù)每個時域離散級聯(lián)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級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D胃= Wtl, d2，…，dK_4，dK_2]和時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值偶子塊1? = ?, d3，…，dK_3，dK_J ； 5)魯棒數(shù)字無線廣播信號發(fā)射機通過峰均功率比調(diào)整單元對時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D胃、時域離散級聯(lián)交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值偶子塊Dffl進行信號功率調(diào)整及相應信號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Dmw，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
2.按權(quán)利要求1的魯棒數(shù)字無線廣播信號傳輸方法，其特征在于:所述訓練序列由第一訓練序列和第二訓練序列組成；第一訓練序列由恒包絡零自相關(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；第二訓練序列由恒包絡零自相關(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的每一個符號進行共軛運算處理，A*表示對A的每一個符號進行共軛運算處理，B與A具有相同的符號長度L。
3.按權(quán)利要求1的魯棒數(shù)字無線廣播信號傳輸方法，其特征在于:所述C取K的I/16;所述G取L的I / 8 ;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、256APSKU024APSK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。
4.按權(quán)利要求1的魯棒數(shù)字無線廣播信號傳輸方法，其特征在于:所述業(yè)務指標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的魯棒數(shù)字無線廣播信號傳輸方法，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，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`魯棒數(shù)字無線廣播信號傳輸方法，其特征在于:所述魯棒數(shù)字無線廣播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。`
【文檔編號】H04L27/26GK103780552SQ201410024038
【公開日】2014年5月7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