Ofdm調製解調方法及數位訊號發射、接收系統的製作方法
2023-06-01 06:32:51
Ofdm調製解調方法及數位訊號發射、接收系統的製作方法
【專利摘要】本發明揭示了一種包含時域訓練序列的OFDM調製解調方法及數位訊號發射、接收系統，其原理為將輸入數據符號以N個為一組分組進行時域變換，其中N為OFDM符號的子載波個數；構建每組輸入數據符號的循環前綴，將輸入數據符號擴展到長度為N+P的時域數據，其中P為循環前綴的長度；對每組時域數據生成長度為P的時域訓練序列，以及該時域訓練序列的取反序列；將該時域訓練序列以及時域訓練序列的取反序列疊加到每組時域數據上，得到基帶時域符號。採用了本發明的技術方案，可以降低重構CP-OFDM符號的複雜度，減小重構帶來的噪聲，提高信道估計的性能，從而對使用本發明調製解調方法的數位訊號發射、接收系統能有更好的抗噪聲能力。
【專利說明】OFDM調製解調方法及數位訊號發射、接收系統
【技術領域】[0001]本發明涉及通信系統中的調製解調方法及使用該調製解調方法的系統，更具體地說，涉及一種基於多載波的包含時域訓練序列的OFDM調製解調方法，以及使用該調製解調方法的數位訊號發射、接收系統。【背景技術】
[0002]CP-OFDM技術在現代通信系統中已廣泛使用。而與之不同的TDS-OFDM系統，如DTMB的多載波模式，則在OFDM符號之間插入時域訓練序列，利用時域訓練序列完成接收端的同步與信道估計等功能。TDS-OFDM技術有效地提高了頻率資源利用率。然而，由於不使用循環前綴，TDS-OFDM系統在恢復頻域的數據時必須重構CP-OFDM符號。而在重構的過程中，也必然會引入相於CP-OFDM更多的噪聲。
【發明內容】
[0003]本發明的目的旨在提供一種包含時域訓練序列的OFDM調製解調方法及數位訊號發射、接收系統，有效地結合了 CP-OFDM與TDS-0FDM，改進現有的數位訊號發射、接收系統的結構。
[0004]依據上述目的，實施本發明的包含時域訓練序列的OFDM調製方法，包括以下步驟:步驟一，將輸入數據符號以N個為一組分組進行時域變換，其中N為OFDM符號的子載波個數；步驟二，構建每組輸入數據符號的循環前綴，將輸入數據符號擴展到長度為N+P的時域數據，其中P為循環前綴的長度；步驟三，對每組時域數據生成長度為P的時域訓練序列，以及該時域訓練序列的取反序列；步驟四，將該時域訓練序列以及時域訓練序列的取反序列疊加到每組時域數據上，得到基帶時域符號。
[0005]依據上述主要特徵，步驟四將該時域訓練序列和時域訓練序列的取反序列的其中之一疊加到時域數據的前P個數據上，將另一個疊加到時域數據的後P個數據上。
[0006]依據上述主要特徵，經過步驟四的疊加得到的基帶時域符號為;其中k表示第k組時域數據，是時域的輸入
數據符號，是基帶時域符號，PtT,是時域訓練序列。
[0007]依據上述目的，實施本發明的包含時域訓練序列的OFDM解調方法，包括同步、信道估計和均衡，同步步驟將基帶數據組做變換，得到基帶同步符號組經過信道響應的時域數據，其中每組基帶同步符號的最後P個數據是不受幹擾的2倍的時域訓練序列；信道估計步驟利用不受幹擾的時域訓練序列做信道估計，得到信道衝擊響應；均衡步驟將經過信道衝擊響應的時域訓練序列從基帶數據中減去，得到基帶時域符號。
[0008]依據上述主要特徵，同步步驟將後接收到的基帶數據減去先接收到的基帶數據，消去循環前綴得到2倍的時域訓練序列。[0009]依據上述主要特徵，該後接收到的基帶數據減去先接收到的基帶數據，得到的基帶同步符號為:
【權利要求】
1.一種包含時域訓練序列的OFDM調製方法，其特徵是，包括以下步驟: 步驟一，將輸入數據符號以N個為一組分組進行時域變換，其中N為OFDM符號的子載波個數； 步驟二，構建每組輸入數據符號的循環前綴，將該輸入數據符號擴展到長度為N+P的時域數據，其中P為循環前綴的長度； 步驟三，對每組時域數據生成長度為P的時域訓練序列，以及該時域訓練序列的取反序列； 步驟四，將該時域訓練序列以及時域訓練序列的取反序列疊加到每組時域數據上，得到基帶時域符號。
2.如權利要求1所述的包含時域訓練序列的OFDM調製方法，其特徵是，步驟四將該時域訓練序列和時域訓練序列的取反序列的其中之一疊加到該時域數據的前P個數據上，將另一個疊加到該時域數據的後P個數據上。
3.如權利要求1所述的包含時域訓練序列的OFDM調製方法，其特徵是，經過步驟四的疊加得到的基帶時域符號為:
4.一種包含時域訓練序列的OFDM解調方法，包括同步、信道估計和均衡，其特徵是: 同步步驟將基帶數據組做變換`，得到基帶同步符號組經過信道響應的時域數據，其中每組基帶同步符號的最後P個數據是不受幹擾的2倍的時域訓練序列； 信道估計步驟利用不受幹擾的時域訓練序列做信道估計，得到信道衝擊響應； 均衡步驟將經過信道衝擊響應的時域訓練序列從基帶數據中減去，得到基帶時域符號。
5.如權利要求4所述的包含時域訓練序列的OFDM解調方法，其特徵是，同步步驟將後接收到的基帶數據減去先接收到的基帶數據，消去循環前綴得到2倍的時域訓練序列。
6.如權利要求5所述的包含時域訓練序列的OFDM解調方法，其特徵是，該後接收到的基帶數據減去先接收到的基帶數據，得到的基帶同步符號為:
7.如權利要求4所述的包含時域訓練序列的OFDM解調方法，其特徵是，對於每組時域訓練序列相同的基帶數據，信道估計步驟對連續多組基帶數據做平均，得到2P長度的序列做信道估計，其中該2P長度的序列包括一個時域訓練序列和一個時域訓練序列的取反序列。
8.如權利要求7所述的包含時域訓練序列的OFDM解調方法，其特徵是，信道估計步驟對連續M組基帶數據做平均，得到:
9.如權利要求4所述的包含時域訓練序列的OFDM解調方法，其特徵是，對於每組時域訓練序列不同的基帶數據，信道估計步驟利用該不受幹擾的2倍的時域訓練序列做信道估計。
10.如權利要求4所述的包含時域訓練序列的OFDM解調方法，其特徵是，對於一組基帶數據，均衡步驟將接收到的基帶數據分解為
11.一種應用權利要求1的調製方法的數位訊號發射系統，其特徵是，該發射系統包括隨機化單元、前向糾錯編碼單元、星座映射與交織單元、系統信息生成單元、復用單元、CP-OFDM構建單元、時域訓練序列疊加單元、幀頭形成單元、組幀單元、基帶後處理單元及正交上變頻單元；其中，輸入數據碼流經過隨機化單元用擾碼進行加擾，之後進入前向糾錯編碼單元進行前向糾錯編碼，然後進入星座映射與交織單元，形成符號流，並進行星座映射，之後進行交織，再與系統信息經復用單元復用形成輸入數據符號，進入CP-OFDM構建單元，再經過時域訓練序列疊加單元，利用幀頭作為時域訓練序列疊加，形成幀體，之後幀體與幀頭形成單元生成的幀頭經過組幀單元復接為信號幀，經過基帶後處理單元轉換為輸出信號，並經過正交上變頻單元變頻轉換為射頻信號。
12.—種應用權利要求1的解調方法的數位訊號接收系統，其特徵是，該接收系統包括同步單元、均衡單元、信道估計單元、解復用單元、解系統信息單元、星座解映射與解交織單元、解編碼單元；其中，同步單元將基帶數據組做同步，得到基帶同步符號組；信道估計單元將不受幹擾的時域訓練序列做信道估計，得到信道衝擊響應；均衡單元將經過信道衝擊響應的時域訓練序列從基帶數據中減去，得到基帶時域符號；解復用單元將基帶時域符號做變換並分解，得到系統信息與數據符號；解系統信息單元根據系統信息提取數據符號；星座解映射與解交織單元對數據符號做解映射與解交織；解編碼單元最後解編碼得到最終的數據信息。
13.一種應用權利要求1的調製方法的數位訊號發射系統，其輸入為一路控制信息和至少一路業務數據，其特徵是，該發射系統包括擾碼單元、前向糾錯編碼單元、星座映射與符號交織單元、幀頭生成單元、CP-OFDM符號構建單元、時域訓練序列疊加單元、復幀同步信道生成單元、復幀組幀單元、基帶後處理單元和正交上變頻單元；其中，每一路業務數據使用獨立的編碼和調製，業務數據和控制信息分別經過擾碼單元進行加擾，之後進入前向糾錯編碼單元進行前向糾錯編碼，然後進入星座映射與交織單元，形成符號流，並進行星座映射，之後進行交織，形成輸入數據符號，進入CP-OFDM構建單元，再經過時域訓練序列疊加模塊疊加時域訓練序列，利用幀頭作為時域訓練序列疊加形成子幀，子幀與復幀同步信道經過復幀組幀單元組合成復幀，經過基帶後處理單元轉換為輸出信號，並經過正交上變頻單元變頻轉換為射頻信號。
14.一種應用權利要求1的解調方法的數位訊號接收系統，其特徵是，該接收系統包括解復幀單元、同步單元、均衡單元、信道估計單元、解復用單元、控制信息星座解映射與解交織單元、控制信息解編碼單元、業務數據星座解映射與解交織單元、業務數據解編碼單元；其中，解復幀單元將收到的復幀分解為多個子幀；對於每個子幀，同步單元將基帶數據組做同步，得到基帶同步符號組；信道估計單元將不受幹擾的時域訓練序列做信道估計，得到信道衝擊響應；均衡單元將經過信道衝擊響應的時域訓練序列從基帶數據中減去，得到基帶時域符號；解復用單元將基帶時域符號做變換並分解，得到控制信息與業務數據；控制信息星座解映射與解交織單元對控制信息進行星座解映射與解交織；控制信息解編碼單元解編碼後得到每一路的業務數據的調製、編碼等信息；業務數據星座解映射與解交織單元對每一路業務數據做解映射與解交織；業務數據解編碼單元解編碼後得到每一路業務數據。
【文檔編號】H04L27/26GK103581096SQ201310096449
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年3月25日 優先權日:2013年3月25日
【發明者】張文軍, 管雲峰, 史毅俊, 何大治, 徐胤, 堯勇仕, 李虎, 趙善坤 申請人:上海數位電視國家工程研究中心有限公司