多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法
2023-09-20 23:01:30
多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法【專利摘要】本發明公開了一種多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法，是一種空域時域頻域混合的成幀調製方案。本發明的多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法的訓練序列優化設計、信號生成模式和信號選取方法，易於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、可控多業務等優點。【專利說明】多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法【
技術領域：
】[0001]本發明屬於無線通信領域，更具體地涉及一種多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法。【
背景技術：
】[0002]數位電視多媒體廣播單頻網無線傳輸系統，作為數位電視無線多媒體廣播的重要組成部分，其相關技術的發展，與人們的生活質量息息相關，並因此受到了人們格外的廣泛關注。數位電視無線多媒體廣播相關技術及其相關產業是通信與計算機領域內發展較快，市場前景較好的產業。在數位電視無線多媒體廣播相關技術上，目前各國關注的重點是，如何為複雜波傳環境下的數位電視無線多媒體廣播提供低成本的可靠高速移動的實現方案。多媒體廣播單頻網魯棒無線信號發射機成幀調製技術是數位電視無線多媒體廣播系統的關鍵技術，對於整個系統性能起著決定性的作用，是大家重點研究的對象。[0003]由於數位訊號處理技術和集成電路技術的飛速發展，正交頻分復用(OFDM)技術的系統實現變得越來越容易。因OFDM多載波傳輸技術具有結構簡單，頻譜利用率高，可以抗頻率選擇性和信道時變等諸多優點而倍受大家的關注並得到深入的研究和在Xdsl、寬帶移動通信、寬帶無線區域網、數位電視無線多媒體廣播等諸多領域中的廣泛應用。[0004]OFDM信號較高的峰均功率比(PAPR)對放大器和數模轉換器的線性範圍有很高的要求，如果系統的線性範圍不能滿足信號的變化，則會造成信號畸變，使信號頻譜發生變化，從而導致子信道之間的正交性遭到破壞，產生相互幹擾，使系統性能惡化。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概率並降低非線性失真影響的解決方案。[0005]採用單頻網的組網模式(即，若干個發射臺同一時間在同一個頻率上發射同樣的信號以實現對一定服務區域的可靠覆蓋)可以大大提高數位電視多媒體廣播單頻網無線傳輸系統的頻譜利用率。在實際單頻網通信環境中，數位電視多媒體廣播單頻網無線通信系統性能受到同步時間、時鐘抖動、信道衰落、信道幹擾等因素的影響。單頻網中的各個多媒體廣播魯棒無線信號發射機成幀調製方法是實現可靠數位電視多媒體廣播單頻網無線傳輸的關鍵技術。[0006]利用數位電視多媒體廣播單頻網無線傳輸系統提供無償電視廣播、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務是新一代數位電視多媒體廣播單頻網無線傳輸系統滿足社會需求的體現。[0007]正是基於以上背景，本發明針對實際通信環境提出一種多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法，可以滿足高級聯交織編碼調製數據率可控制多業務數位電視多媒體廣播單頻網無線傳輸的需要。[0008]欲對專利背景作更深入的了解可參考以下文獻資料:[0009]R.V.Nee,R.Prasad.1iOFDMforwirelessmultimediacommunications」.Boston:ArtechHouse，2000.[0010]Y.Wu，S.Hirakawa,U.H.Reimers,andJ.Whitaker.「Overviewofdigitaltelevisiondevelopment，^ProceedingsoftheIEEE，SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision-TechnologyandEmergingServices,pp.8-21,Jan.2006.[0011]M.S.Richer,G.Reitmeier,T.Gurley,G.A.Jones，J.Whitaker,andR.Rast.「TheATSCdigitaltelevisionsystem，^ProceedingsoftheIEEE，SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision!TechnologyandEmergingServices,pp.37—43，Jan.2006.[0012]U.LadebuschandC.A.Liss.「TerrestrialDVB(DVB-T):Abroadcasttechnologyforstationaryportableandmobileuse，，，ProceedingsoftheIEEE,SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision!TechnologyandEmergingServices,pp.183-194，Jan.2006.[0013]M.TakadaandM.Sait0.「TransmissionsystemsforISDB-T，」ProceedingsoftheIEEE，SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision!TechnologyandEmergingServices,pp.251-256，Jan.2006.【
發明內容】[0014]本發明針對高級聯交織編碼調製數據率可控制多業務數位電視多媒體廣播單頻網無線問題，提出了一種多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法。[0015]本發明提出的一種多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法，其特徵在於它包括下列步驟:[0016]I)單頻網的網絡數據管理器將輸入數據比特流經BCH編碼、比特交織、LDPC編碼、碼元調製、碼元交織後在頻域上形成FFT級聯交織編碼調製數據塊，BCH表示BoseChaudhuriHocquenghem,LDPC表不LowDensityParityCheck,FFT級聯交織編碼調製數據塊的長度為K，K的數值取偶數；[0017]2)單頻網的網絡數據管理器採用碼率為I的空頻編碼器將在頻域上形成的FFT級聯交織編碼調製數據塊調製至單頻網中的各個多媒體廣播魯棒無線信號發射機支路上形成空頻調製FFT級聯交織編碼調製數據塊，並調整各個多媒體廣播單頻網魯棒無線信號發射機支路的時間同步以保證網絡中的所有發射機都在同一時間對空頻調製FFT級聯交織編碼調製數據塊進行處理；[0018]3)單頻網中的各個多媒體廣播魯棒無線信號發射機採用IFFT將空頻調製FFT級聯交織編碼調製數據塊變換為空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值塊di，…，dK_2，U；[0019]4)單頻網中的各個多媒體廣播魯棒無線信號發射機將空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值塊解復用並根據每個空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值的先後順序奇偶依次分離生成空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值奇子塊D胃=[d0,d2，…，dK_4，dK_2]和空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值偶子塊Dffl=W1,…，dK_3，U；[0020]5)單頻網中的各個多媒體廣播魯棒無線信號發射機通過峰均功率比調整單元對空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值奇子塊D胃、空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值偶子塊1)_進行信號功率調整及相應信號處理並重新合成新的空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值塊Dnrat，新的空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值塊Dmw採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【權利要求】1.一種多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法，其特徵在於它包括下列步驟:1)單頻網的網絡數據管理器將輸入數據比特流經BCH編碼、比特交織、LDPC編碼、碼元調製、碼元交織後在頻域上形成FFT級聯交織編碼調製數據塊,BCH表示BoseChaudhuriHocquenghem,LDPC表示LowDensityParityCheck,FFT級聯交織編碼調製數據塊的長度為K，K的數值取偶數；2)單頻網的網絡數據管理器採用碼率為I的空頻編碼器將在頻域上形成的FFT級聯交織編碼調製數據塊調製至單頻網中的各個多媒體廣播魯棒無線信號發射機支路上形成空頻調製FFT級聯交織編碼調製數據塊，並調整各個多媒體廣播單頻網魯棒無線信號發射機支路的時間同步以保證網絡中的所有發射機都在同一時間對空頻調製FFT級聯交織編碼調製數據塊進行處理；3)單頻網中的各個多媒體廣播魯棒無線信號發射機採用IFFT將空頻調製FFT級聯交織編碼調製數據塊變換為空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值塊4)單頻網中的各個多媒體廣播魯棒無線信號發射機將空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值塊解復用並根據每個空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值的先後順序奇偶依次分離生成空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值奇子塊D胃=[dQ，d2，...,dK_4,dK_2]和空頻調製時域離散級聯交織編碼調製數據樣值偶子塊…，2.按權利要求1的多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法，其特徵在於:所述訓練序列由第一訓練序列和第二訓練序列組成；第一訓練序列由恆包絡零自相關CAZAC序列B與偽隨機PN序列A的每一個符號交替插入產生的新序列及其長度為G的循環前綴組成；第二訓練序列由恆包絡零自相關CAZAC序列-B*與偽隨機PN序列k*的每一個符號交替插入產生的新序列及其長度為G的循環前綴組成；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.按權利要求1的多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法，其特徵在於:所述C取K的1/16；LDPC編碼的編碼率為1/4、1/2、5/8、3/4和7/8中的一個；比特交織採用隨機交織方式；碼元調製為QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、64APSK、256APSK、1024APSK中的一種，碼元星座圖映射方式採用格雷碼映射；碼元交織採用隨機交織方式。4.按權利要求1的多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法，其特徵在於:所述業務指標序列具有偽隨機特性，由一組移位m序列實現。5.按權利要求1的多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法，其特徵在於:所述FFT級聯交織編碼調製數據塊由子載波組成，子載波的頻率間隔取2ΚΗζ、4ΚΗζ、1ΚΗζ中的一種。6.按權利要求1的多媒體廣播單頻網魯棒無線信號成幀調製方法，其特徵在於:所述G取L的1/8。【文檔編號】H04L1/00GK103780549SQ201410024015【公開日】2014年5月7日申請日期:2014年1月13日優先權日:2014年1月13日【發明者】鄭紫微,劉哲,何晨暉,熊歐,吳明昊,潘洋申請人:寧波大學