物理幀中前導(dǎo)符號(hào)的生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線廣播通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種物理幀中前導(dǎo)符號(hào)的生成方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常為了使0FDM系統(tǒng)的接收端能正確解調(diào)出發(fā)送端所發(fā)送的數(shù)據(jù)，0FDM系統(tǒng)必 須實(shí)現(xiàn)發(fā)送端和接收端之間準(zhǔn)確可靠的時(shí)間同步。同時(shí)，由于0FDM系統(tǒng)對(duì)載波的頻偏非常 敏感，0FDM系統(tǒng)的接收端還需要提供準(zhǔn)確高效的載波頻譜估計(jì)方法，以對(duì)載波頻偏進(jìn)行精 確的估計(jì)和糾正。
[0003] 目前，0FDM系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)發(fā)送端和接收端時(shí)間同步的方法基本是基于前導(dǎo)符號(hào)來實(shí) 現(xiàn)的。前導(dǎo)符號(hào)是0FDM系統(tǒng)的發(fā)送端和接收端都已知的符號(hào)序列，前導(dǎo)符號(hào)做為物理幀的 開始（命名為P1符號(hào)），P1符號(hào)在每個(gè)物理幀內(nèi)只出現(xiàn)一次，它標(biāo)志了該物理幀的開始。 P1符號(hào)的用途包括有：
[0004] 1)使接收端快速地檢測(cè)以確定信道中傳輸?shù)氖欠駷槠谕邮盏男盘?hào)；
[0005] 2)提供基本傳輸參數(shù)（例如FFT點(diǎn)數(shù)、幀類型信息等），以使接收端可以進(jìn)行后續(xù) 接收處理；
[0006] 3)檢測(cè)出初始載波頻偏和定時(shí)誤差，進(jìn)行補(bǔ)償后達(dá)到頻率和定時(shí)同步。
[0007] DVB_T2標(biāo)準(zhǔn)中提出了基于CAB時(shí)域結(jié)構(gòu)的P1符號(hào)設(shè)計(jì)，較好地實(shí)現(xiàn)了上述功能。 但是，在低復(fù)雜度接收算法上仍然有一些局限。例如，在1〇24、542、或者482個(gè)符號(hào)的長(zhǎng)多 徑信道時(shí)，利用CAB結(jié)構(gòu)進(jìn)行定時(shí)粗同步會(huì)發(fā)生較大偏差，導(dǎo)致頻域上估計(jì)載波整數(shù)倍頻 偏出現(xiàn)錯(cuò)誤。另外，在復(fù)雜頻率選擇性衰落信道時(shí)，DBPSK差分解碼也可能會(huì)失效。而且， 由于DVB_T2時(shí)域結(jié)構(gòu)中沒有循環(huán)前綴，若和需要進(jìn)行信道估計(jì)的頻域結(jié)構(gòu)組合，將造成其 頻域信道估計(jì)性能嚴(yán)重下降的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明解決的問題是目前DVB_T2標(biāo)準(zhǔn)及其他標(biāo)準(zhǔn)中，DVB_T2時(shí)域結(jié)構(gòu)中沒有循 環(huán)前綴，不能適用于相干檢測(cè)，而且前導(dǎo)符號(hào)在復(fù)雜頻率選擇性衰落信道下低復(fù)雜度接收 算法檢測(cè)出現(xiàn)失敗概率的問題。
[0009] 為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種物理幀中前導(dǎo)符號(hào)的生成方法，包括 如下步驟：對(duì)預(yù)定長(zhǎng)度的頻域0FDM符號(hào)作離散傅里葉反變換以得到時(shí)域0FDM符號(hào)；確定 循環(huán)前綴長(zhǎng)度；從所述時(shí)域0FDM符號(hào)后部截取所述循環(huán)前綴長(zhǎng)度的部分時(shí)域0FDM符號(hào)作 為循環(huán)前綴；根據(jù)該部分時(shí)域0FDM符號(hào)生成調(diào)制信號(hào)；基于所述循環(huán)前綴、所述時(shí)域0FDM 符號(hào)和所述調(diào)制信號(hào)生成前導(dǎo)符號(hào)。
[0010] 可選的，所述確定循環(huán)前綴長(zhǎng)度包括：根據(jù)無線廣播通信系統(tǒng)需要對(duì)抗的多徑長(zhǎng) 度來確定循環(huán)前綴長(zhǎng)度。
[0011] 可選的，根據(jù)該部分時(shí)域0FDM符號(hào)生成調(diào)制信號(hào)包括：設(shè)置一個(gè)頻移序列；將該 部分時(shí)域OFDM符號(hào)乘以該頻移序列以得到所述調(diào)制信號(hào)。
[0012] 可選的，所述基于所述循環(huán)前綴、所述時(shí)域0FDM符號(hào)和所述調(diào)制信號(hào)生成前導(dǎo)符 號(hào)包括：將所述循環(huán)前綴拼接在所述時(shí)域0FDM符號(hào)的前部作為保護(hù)間隔，并將所述調(diào)制信 號(hào)拼接在所述0FDM符號(hào)的后部作為調(diào)制頻偏序列以生成前導(dǎo)符號(hào)。
[0013] 可選的，在所述對(duì)預(yù)定長(zhǎng)度的頻域0FDM符號(hào)作離散傅里葉反變換以得到時(shí)域 0FDM符號(hào)之前還包括如下步驟：在頻域上分別生成固定序列和信令序列；將固定序列和信 令序列填充至有效子載波上，且所述固定序列和信令序列之間呈奇偶交錯(cuò)排列；在所述有 效子載波兩側(cè)分別填充零序列子載波以形成預(yù)定長(zhǎng)度的頻域0FDM符號(hào)。
[0014] 可選的，所述固定序列為復(fù)數(shù)序列，且該復(fù)數(shù)序列中各個(gè)復(fù)數(shù)的模為1。
[0015] 可選的，該復(fù)數(shù)序列中第n個(gè)復(fù)數(shù)為
5n= 0, 1，. . . 349 ;其中，《n的 取值依順序從左往右按行排列如下表所示：
[0016]
[0017]

[0018]
[0019] 可選的，在頻域上生成信令序列包括如下步驟：生成基準(zhǔn)序列；對(duì)該基準(zhǔn)序列進(jìn) 行循環(huán)移位以生成信令序列。
[0020] 可選的，所述基準(zhǔn)序列表示為
n= 0~349 ;對(duì)所述基準(zhǔn)序列進(jìn)行 循環(huán)移位后生成的信令序列表示為：SCi=z(ki-1)，z(ki)，? ??，Z(349)，Z(0)，? ??，z(ki_2)，i= 0~349,其中h為移位值，如下表所示：
[0021]
[0023] 可選的，所述固定序列的長(zhǎng)度與所述信令序列的長(zhǎng)度相等，且該長(zhǎng)度小于所述預(yù) 定長(zhǎng)度的1/2。
[0024] 可選的，在所述有效子載波兩側(cè)分別填充零序列子載波以形成預(yù)定長(zhǎng)度的頻域 0FDM符號(hào)包括：在所述有效子載波兩側(cè)分別填充等長(zhǎng)度的零序列子載波以形成預(yù)定長(zhǎng)度 的頻域0FDM符號(hào)。
[0025] 可選的，每側(cè)填充的零序列子載波的長(zhǎng)度大于臨界長(zhǎng)度值，該臨界長(zhǎng)度值由系統(tǒng) 采樣率、符號(hào)率和預(yù)定長(zhǎng)度來確定。
[0026] 可選的，所述預(yù)定長(zhǎng)度為1024。
[0027] 可選的，所述循環(huán)前綴長(zhǎng)度為512。
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案具有以下有益效果：
[0029] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的物理幀中前導(dǎo)符號(hào)的生成方法，根據(jù)不同的信道環(huán)境確 定循環(huán)前綴長(zhǎng)度，并從時(shí)域0FDM符號(hào)后部截取所述循環(huán)前綴長(zhǎng)度的部分時(shí)域0FDM符號(hào)作 為循環(huán)前綴，從而解決了頻域信道估計(jì)性能下降的問題。并且利用該部分時(shí)域0FDM符號(hào)生 成調(diào)制信號(hào)，使得生成的前導(dǎo)符號(hào)具有良好的小頻偏和定時(shí)同步性能。
[0030] 進(jìn)一步地，在生成頻域0FDM符號(hào)的過程中，將固定序列和信令序列以奇偶交錯(cuò)的 方式填充至有效子載波上，通過這樣特定的頻域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中固定序列可以作為物理幀 中的導(dǎo)頻，從而便于接收端對(duì)接收到的物理幀中前導(dǎo)符號(hào)進(jìn)行解碼解調(diào)。
[0031] 而且，由于固定序列采用復(fù)數(shù)序列，該復(fù)數(shù)序列中各個(gè)復(fù)數(shù)的模為1，這樣使得后 續(xù)生成的前導(dǎo)符號(hào)具有較低的峰值平均功率比（PeaktoAveragePowerRatio，PAPR)，且 提高了接收端檢測(cè)前導(dǎo)符號(hào)的成功概率。
[0032] 更進(jìn)一步地，利用時(shí)域0FDM符號(hào)的調(diào)制信號(hào)與時(shí)域0FDM符號(hào)的結(jié)構(gòu)（作為前導(dǎo) 符號(hào)）保證了在接收端利用延遲相關(guān)可以得到明顯的峰值。并且，在生成該前導(dǎo)符號(hào)過程 中，設(shè)計(jì)時(shí)域0FDM符號(hào)的調(diào)制信號(hào)可以避免接收端受到連續(xù)波干擾或者單頻干擾，或者出 現(xiàn)與調(diào)制信號(hào)長(zhǎng)度等長(zhǎng)的多徑信道，或者接收信號(hào)中保護(hù)間隔長(zhǎng)度和調(diào)制信號(hào)的長(zhǎng)度相同 時(shí)出現(xiàn)誤檢測(cè)峰值。
【附圖說明】
[0033] 圖1是本發(fā)明的一種物理幀中前導(dǎo)符號(hào)的生成方法的【具體實(shí)施方式】的流程示意 圖；
[0034] 圖2是本發(fā)明的一種物理幀中前導(dǎo)符號(hào)的生成方法中頻域0FDM符號(hào)的生成方法 的流程示意圖；
[0035] 圖3是利用圖2所示的頻域0FDM符號(hào)的生成方法所生成的頻域0FDM符號(hào)的頻域 載波分布示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)目前DVB_T2標(biāo)準(zhǔn)及其他標(biāo)準(zhǔn)中，DVB_T2時(shí)域結(jié)構(gòu)中沒有循環(huán)前綴，而 且前導(dǎo)符號(hào)在頻率選擇性衰落信道下低復(fù)雜度接收算法檢測(cè)出現(xiàn)失敗概率的問題。
[0037] 針對(duì)上述問題，發(fā)明人經(jīng)過研究，提供了一種物理幀中前導(dǎo)符號(hào)的生成方法。解決 了頻域信道估計(jì)性能下降的問題，并且利用該部分時(shí)域0FDM符號(hào)生成調(diào)制信號(hào)，使得生成 的前導(dǎo)符號(hào)具有良好的小頻偏和定時(shí)同步性能。進(jìn)一步地，保證了載波頻率偏差在-500kHz 至500kHz范圍內(nèi)接收端仍可以處理接收信號(hào)。
[0038] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0039] 如圖1所示的是本發(fā)明的一種物理幀中前導(dǎo)符號(hào)的生成方法的【具體實(shí)施方式】的 流程示意圖。參考圖1，物理幀中前導(dǎo)符號(hào)的生成方法包括如下步驟：
[0040] 步驟S14 :對(duì)預(yù)定長(zhǎng)度的頻域0FDM符號(hào)作離散傅里葉反變換以得到時(shí)域0FDM符 號(hào)；
[0041] 步驟S15 :確定循環(huán)前綴長(zhǎng)度；
[0042] 步驟S16 :從所述時(shí)域0FDM符號(hào)后部截取所述循環(huán)前綴長(zhǎng)度的部分時(shí)域0FDM符 號(hào)作為循環(huán)前綴；
[0043] 步驟S17 :根據(jù)該部分時(shí)域0FDM符號(hào)生成調(diào)制信號(hào)；
[0044] 步驟S18:基于所述循環(huán)前綴、所述時(shí)域0FDM符號(hào)和所述調(diào)制信號(hào)生成前導(dǎo)符號(hào)。
[0045] 需要說明的是，在生成前導(dǎo)符號(hào)過程中，對(duì)于如何生成頻域0FDM符號(hào)的方式并不 做限定。在實(shí)踐中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用現(xiàn)有技術(shù)生成頻域0FDM符號(hào)。
[0046] 在本發(fā)明實(shí)施例中，發(fā)明人經(jīng)過研究，提供了一種頻域0FDM符號(hào)的生成方法。如 圖2所示的是本發(fā)明的一種物理幀中前導(dǎo)符號(hào)的生成方法中頻域0FDM符號(hào)的生成方法的 流程示意圖。參考圖2,頻域0FDM符號(hào)的生成方法包括如下步驟：
[0047] 步驟S11 :在頻域上分別生成固定序列和信令序列；
[0048] 步驟S12 :將固定序列和信令序列填充至有效子載波上，且所述固定序列和信令 序列之間呈奇偶交錯(cuò)排列；
[0049] 步驟S13 :在所述有效子載波兩側(cè)分別填充零序列子載波以形成預(yù)定長(zhǎng)度的頻域 0FDM符號(hào)。
[0050] 具體來說，如步驟S11所述，在頻域上分別生成固定序列和信令序列。其中，所述 固定序列包括接收端可用來做載波頻率同步和定時(shí)同步的相關(guān)信息、所述信令序列包括各 個(gè)基本傳輸參數(shù)。
[0051] 本實(shí)施例中，所述固定序列為復(fù)數(shù)序列，且該復(fù)數(shù)序列中各個(gè)復(fù)數(shù)的模為1。所述 信令序列用來傳送P個(gè)比特的信息（例如各種信令），共有2P個(gè)可能，每種可能被映射到一 個(gè)長(zhǎng)度為M的信令序列。序列組有2P個(gè)序列，且彼此之間不相關(guān)，同時(shí)與已知的固定序列 也不相關(guān)。
[0052] 如步驟S12所述，將所述固定序列和信令序列填充至有效子載波上，且所述固定 序列和信令序列之間呈奇偶交錯(cuò)排列。
[0053] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述固定序列的長(zhǎng)度與所述信令序列的長(zhǎng)度相等，且 該長(zhǎng)度小于所述預(yù)定長(zhǎng)度的1/2。其中，所述預(yù)定長(zhǎng)度為1024,但實(shí)際應(yīng)用中也可以根據(jù)系 統(tǒng)需求而改變。
[0054] 以預(yù)定長(zhǎng)度為1024為例，設(shè)固定序列的長(zhǎng)度為N(即承載固定序列的有效子載波 的個(gè)數(shù)為N)、信令序列的長(zhǎng)度為M(即承載信令序列的有效子載波的個(gè)數(shù)為M)，在本實(shí)施例 中，M=N。在其他實(shí)施例中，N也可以略大于M。
[0055] 所述固定序列和信令序列之間呈奇偶交錯(cuò)排列，即固定序列填充至偶子載波（或 奇子載波）位置上，相應(yīng)地，信令序列填充至奇子載波（或偶子載波）位置上，從而在頻域 的有效子載波上呈現(xiàn)固定序列和信令序列奇偶交錯(cuò)排列的分布狀態(tài)。需要說明的是，當(dāng)固 定序列和信令序列的長(zhǎng)度不一致時(shí)（例如M>N)，可以通過補(bǔ)零序列子載波的方式來實(shí)現(xiàn)固 定序列和信令序列奇偶交錯(cuò)排列。
[0056] 如步驟S13所述，在所述有效子載波兩側(cè)分別填充零序列子載波以形成預(yù)定長(zhǎng)度 的頻域0FDM符號(hào)。
[0057] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本步驟包括：在所述有效子載波兩側(cè)分別填充等長(zhǎng)度的零 序列子載波以形成預(yù)定長(zhǎng)度的頻域0FDM符號(hào)。
[0058] 沿用以預(yù)定長(zhǎng)度為10