一種幀頭數(shù)據(jù)頻偏恢復(fù)方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種幀頭數(shù)據(jù)頻偏恢復(fù)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] DVB-S2是在DVB-S基礎(chǔ)上提出的新一代衛(wèi)星數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)前最先進(jìn)的衛(wèi)星 廣播標(biāo)準(zhǔn)，它的編碼方式采用了接近了香農(nóng)極限的低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)，使得DVB-S2 接收機(jī)工作信噪比門限可降低到-2.35dB。
[0003]在低信噪比高頻差的情況下，對(duì)接收機(jī)的幀同步性能影響較大。在變編碼速率模 式下，接收到的每一幀數(shù)據(jù)的長度都是可變的，因此需要對(duì)每一幀的幀頭數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，根 據(jù)譯碼后得到的信息才能推斷出本幀的長度。從而確定下一幀的起始位置。一旦由于頻偏 恢復(fù)不好導(dǎo)致譯碼出現(xiàn)錯(cuò)誤，就會(huì)導(dǎo)致無法正確定位下一幀的起始位置，從而造成失步。因 此，如何更好的去除幀頭數(shù)據(jù)的頻偏亟待解決的重要技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種幀頭數(shù)據(jù)頻偏恢復(fù)方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中難 以精確的進(jìn)行頻偏恢復(fù)、去除幀頭數(shù)據(jù)的頻偏，導(dǎo)致譯碼出現(xiàn)錯(cuò)誤、無法正確定位下一幀的 起始位置，從而造成失步的缺陷。
[0005] 本發(fā)明提供了 一種幀頭數(shù)據(jù)頻偏恢復(fù)方法，包括：
[0006] 根據(jù)幀頭的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)計(jì)算幀頭頻偏粗估計(jì)值；
[0007] 采用幀頭頻偏粗估計(jì)值對(duì)幀頭數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏粗恢復(fù)；
[0008] 根據(jù)頻偏粗恢復(fù)后的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和本地?cái)?shù)據(jù)計(jì)算幀頭頻偏細(xì)估計(jì)值；
[0009] 采用幀頭頻偏細(xì)估計(jì)值對(duì)幀頭數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏細(xì)恢復(fù)。
[0010] 較佳的，所述計(jì)算幀頭頻偏粗估計(jì)值，包括：
[0011] 將幀頭的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)分別和本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算；
[0012] 分別對(duì)相關(guān)運(yùn)算得到的結(jié)果進(jìn)行快速傅立葉變換運(yùn)算；
[0013] 分別對(duì)起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的快速傅立葉變換運(yùn)算結(jié)果的最大值進(jìn)行搜索， 得到各自最大值的位置；
[0014] 分別根據(jù)所述各自最大值的位置和符號(hào)速率計(jì)算出起始標(biāo)志數(shù)據(jù)頻偏粗估計(jì)值 和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)頻偏粗估計(jì)值；
[0015] 根據(jù)所述起始標(biāo)志數(shù)據(jù)頻偏粗估計(jì)值和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)頻偏粗估計(jì)值的平均值得到幀 頭頻偏粗估計(jì)值。
[0016] 較佳的，所述計(jì)算幀頭頻偏細(xì)估計(jì)值，包括：
[0017] 對(duì)頻偏粗恢復(fù)后的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，并對(duì)相關(guān)運(yùn)算結(jié)果再 進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算；
[0018] 對(duì)自相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行累加，并根據(jù)累加結(jié)果得到幀頭頻偏細(xì)估計(jì)值。
[0019] 較佳的，所述的幀頭數(shù)據(jù)頻偏恢復(fù)方法中：
[0020]所述起始標(biāo)志數(shù)據(jù)為26比特；
[0021] 所述導(dǎo)頻數(shù)據(jù)為幀頭數(shù)據(jù)中的第一個(gè)導(dǎo)頻數(shù)據(jù)，包括36個(gè)比特。
[0022] 較佳的，根據(jù)幀頭的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)計(jì)算幀頭頻偏粗估計(jì)值之前，還包 括：
[0023] 將接收到的數(shù)據(jù)中幀頭的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和第一個(gè)導(dǎo)頻數(shù)據(jù)緩存到本地。
[0024] 相應(yīng)于上述方法，本發(fā)明還提供了 一種幀頭數(shù)據(jù)頻偏恢復(fù)系統(tǒng)，包括：
[0025] 幀頭頻偏粗估計(jì)模塊，用于根據(jù)幀頭的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)計(jì)算幀頭頻偏粗 估計(jì)值；
[0026] 頻偏粗恢復(fù)模塊，用于采用幀頭頻偏粗估計(jì)值對(duì)幀頭數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏粗恢復(fù)；
[0027] 幀頭頻偏細(xì)估計(jì)模塊，用于根據(jù)頻偏粗恢復(fù)后的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和本地?cái)?shù)據(jù)計(jì)算幀 頭頻偏細(xì)估計(jì)值；
[0028] 頻偏細(xì)恢復(fù)模塊，用于采用幀頭頻偏細(xì)估計(jì)值對(duì)幀頭數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏細(xì)恢復(fù)。
[0029] 較佳的，所述幀頭頻偏粗估計(jì)模塊，包括：
[0030] 第一相關(guān)運(yùn)算單元，用于將幀頭的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)分別和本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行 相關(guān)運(yùn)算；
[0031 ]快速傅立葉變換運(yùn)算單元，用于分別對(duì)相關(guān)運(yùn)算得到的結(jié)果進(jìn)行快速傅立葉變換 運(yùn)算；
[0032]最大值位置獲取單元，用于分別對(duì)起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的快速傅立葉變換運(yùn) 算結(jié)果的最大值進(jìn)行搜索，得到各自最大值的位置；
[0033]第一頻偏粗估計(jì)單元，用于分別根據(jù)所述各自最大值的位置和符號(hào)速率計(jì)算出起 始標(biāo)志數(shù)據(jù)頻偏粗估計(jì)值和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)頻偏粗估計(jì)值；
[0034] 幀頭頻偏粗估計(jì)單元，用于根據(jù)所述起始標(biāo)志數(shù)據(jù)頻偏粗估計(jì)值和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)頻偏 粗估計(jì)值的平均值得到幀頭頻偏粗估計(jì)值。
[0035] 較佳的，所述幀頭頻偏細(xì)估計(jì)模塊，包括：
[0036] 第二相關(guān)運(yùn)算單元，用于對(duì)頻偏粗恢復(fù)后的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn) 算，并對(duì)相關(guān)運(yùn)算結(jié)果再進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算；
[0037] 幀頭頻偏細(xì)估計(jì)單元，用于對(duì)自相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行累加，并根據(jù)累加結(jié)果得到 幀頭頻偏細(xì)估計(jì)值。
[0038]較佳的，所述的幀頭數(shù)據(jù)頻偏恢復(fù)系統(tǒng)中：
[0039]所述起始標(biāo)志數(shù)據(jù)為26比特；
[0040]所述導(dǎo)頻數(shù)據(jù)為幀頭數(shù)據(jù)中的第一個(gè)導(dǎo)頻數(shù)據(jù)，包括36個(gè)比特。
[0041 ]較佳的，所述的幀頭數(shù)據(jù)頻偏恢復(fù)系統(tǒng)中，還包括：
[0042] 緩存模塊，用于將接收到的數(shù)據(jù)中幀頭的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和第一個(gè)導(dǎo)頻數(shù)據(jù)緩存到 本地。
[0043] 本發(fā)明提供的幀頭數(shù)據(jù)頻偏恢復(fù)方法和系統(tǒng)，利用少量數(shù)據(jù)對(duì)頻偏進(jìn)行估計(jì)，采 用兩次頻偏恢復(fù)技術(shù)，首先在較大的估計(jì)范圍內(nèi)采用頻偏粗估計(jì)和恢復(fù)，之后為提高準(zhǔn)確 度在頻偏粗恢復(fù)之后，再通過高準(zhǔn)確度的頻偏細(xì)估計(jì)對(duì)幀頭數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。一方面實(shí)現(xiàn)了 較大范圍的頻偏估計(jì)恢復(fù)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了高準(zhǔn)確性的頻偏估計(jì)恢復(fù)。該方案能夠精確的去 除幀頭數(shù)據(jù)的頻偏，減少導(dǎo)致譯碼出現(xiàn)的錯(cuò)誤、可以正確定位下一幀的起始位置，從而減少 失步的缺陷。
【附圖說明】
[0044] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例一提供的幀頭數(shù)據(jù)頻偏恢復(fù)方法流程示意圖；
[0045] 圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例一提供的幀頭頻偏粗估計(jì)方法流程示意圖；
[0046] 圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例二提供的幀頭數(shù)據(jù)頻偏恢復(fù)系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
[0047] 具體的實(shí)施方式
[0048] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種幀頭數(shù)據(jù)頻偏恢復(fù)方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中難以 精確的進(jìn)行頻偏恢復(fù)、去除幀頭數(shù)據(jù)的頻偏，導(dǎo)致譯碼出現(xiàn)錯(cuò)誤、無法正確定位下一幀的起 始位置，從而造成失步的缺陷。
[0049] 以DVB-S2幀結(jié)構(gòu)為例，其包括幀頭、有效載荷和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)。幀頭有26比特的幀起始 標(biāo)志（SOF)和64比特的物理層信令碼(PLSC)構(gòu)成。其中PLSC是由包含相關(guān)信令的7個(gè)比特經(jīng) 過Reed-Muller編碼后，再經(jīng)固定的擾碼序列進(jìn)行加擾后形成的64比特。若需要插入導(dǎo)頻數(shù) 據(jù)，則每隔16個(gè)時(shí)隙插入一個(gè)包含36個(gè)比特的導(dǎo)頻。
[0050] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0051] 實(shí)施例一：
[0052] 本實(shí)施例提供了一種幀頭數(shù)據(jù)頻偏恢復(fù)方法，如圖1所示為該方法的一種流程示 意圖，其具體包括以下步驟：
[0053]步驟SlOl，根據(jù)幀頭的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)計(jì)算幀頭頻偏粗估計(jì)值；
[0054]本步驟中，可以利用少量數(shù)據(jù)對(duì)幀頭頻偏進(jìn)行粗估計(jì)。具體的，所述起始標(biāo)志數(shù)據(jù) 為26比特;所述導(dǎo)頻數(shù)據(jù)為幀頭數(shù)據(jù)中的第一個(gè)導(dǎo)頻數(shù)據(jù)，包括36個(gè)比特。只在每一幀到來 時(shí)計(jì)算一次，每一幀頭的頻偏計(jì)算各自獨(dú)立，不會(huì)受上一幀頭數(shù)據(jù)影響，計(jì)算量小。
[0055] 上述步驟中可以米用FFT(Fast Fourier Transformation、快速傅立葉變換)運(yùn)算 計(jì)算幀頭頻偏粗估計(jì)值，具體的如圖2所示的幀頭頻偏粗估計(jì)方法流程示意圖，所述步驟 SlO根據(jù)幀頭的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)計(jì)算幀頭頻偏粗估計(jì)值，具體可以包括以下步驟： [0056]步驟SlOla，將幀頭的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)分別和本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算;其 中運(yùn)算公式如下式(1)所示：
[0057] x(i) =s(i)c*(i), (1)；
[0058]其中s (i)為輸入數(shù)據(jù)，c (i)為本地?cái)?shù)據(jù)。
[0059]步驟SlOlb，分別對(duì)相關(guān)運(yùn)算得到的結(jié)果進(jìn)行快速傅立葉變換運(yùn)算；
[0000]由于FFT運(yùn)算點(diǎn)數(shù)為1024點(diǎn)，因此要對(duì)首先對(duì)進(jìn)行FFT運(yùn)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)0。之后還 可以將運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)到緩存中。
[0061] 步驟S101C，分別對(duì)起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的快速傅立葉變換運(yùn)算結(jié)果的最大 值進(jìn)行搜索，得到各自最大值的位置；
[0062] 本步驟中尋找FFT運(yùn)算結(jié)果中最大值位置，并記錄所述最大值在1024個(gè)點(diǎn)中的位 置。
[0063] 步驟SlOlcU分別根據(jù)所述各自最大值的位置和符號(hào)速率計(jì)算出起始標(biāo)志數(shù)據(jù)頻 偏粗估計(jì)值和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)頻偏粗估計(jì)值；
[0064] 本步驟中根據(jù)各自最大值的位置和符號(hào)速率按照下公式(2)計(jì)算出各自的頻偏粗 估計(jì)的值；
[0066] 其中Symbolrate為符號(hào)速率。
[0067] 步驟SlOle，根據(jù)所述起始標(biāo)志數(shù)據(jù)頻偏粗估計(jì)值和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)頻偏粗估計(jì)值的平 均值得到幀頭頻偏粗估計(jì)值。
[0068] 步驟S102,采用幀頭頻偏粗估計(jì)值對(duì)幀頭數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏粗恢復(fù)；
[0069] 利用得到的幀頭頻偏粗估計(jì)值對(duì)整個(gè)幀頭數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏粗補(bǔ)償，完成對(duì)幀頭數(shù)據(jù) 的頻偏粗恢復(fù)。
[0070] 步驟S103,根據(jù)頻偏粗恢復(fù)后的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)和本地?cái)?shù)據(jù)計(jì)算幀頭頻偏細(xì)估計(jì) 值；
[0071 ]本步驟中，可以通過L&R算法進(jìn)行幀頭頻偏細(xì)估計(jì)。首先讀取本地幀起始標(biāo)志數(shù)據(jù) 和頻偏粗恢復(fù)后的起始標(biāo)志數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，對(duì)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行累加，利用累加后的值計(jì) 算出幀頭頻偏細(xì)估計(jì)值。
[0072]具體的實(shí)現(xiàn)方式舉例如下：
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