用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法及系統的製作方法

2023-05-06 03:14:01

專利名稱：用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及數字傳輸技術領域，尤其涉及一種用於數字傳輸的物理層幀同步序列 的生成方法及系統。
背景技術：
(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing, OFDM) ^^ 被廣泛應用於數字傳輸領域，包括數字廣播和數字通信系統，比如數字視頻廣播(Digital VideoBroadcasting, DVB)、中國地面數位電視國家標準(Digital TelevisionMultimedia Broadcast, DTMB)禾口全球微波互聯接入(fforldwidelnteroperability for Microwave Access,WiMAX)等。這些標準或系統有不同的物理層幀結構定義，在發射端，將信息通過設 定的幀結構形式發送出去，在接收端，按照該幀結構形式進行同步、檢測、解碼等以恢復原 始信息。物理層信號幀結構對整個系統的性能有著重要的影響。數字廣播系統一般採用連 續傳輸方式，而數字通信系統一般採用突發傳輸方式。不論連續傳輸方式還是突發傳輸方 式，幀結構的定義一般都是由幀同步序列、傳輸信令符號、數據符號所構成，如圖1所示，其 中傳輸信令符號和數據符號可以由1個或多個單載波數據塊或OFDM數據塊構成，即m大於 或等於l，n大於或等於1。在DVB-T2中，所使用的物理層幀同步序列為Pl符號，為一個長 度為1024的OFDM數據塊在時域加入保護所得到，產生方法如圖2所示，其中，Sl和S2為所 傳輸的信令，被映射到調製信令序列MSS，再分別經過DBPSK差分編碼、擾碼、子載波選取、 1024點IFFT，得到1024點的時域序列A。子載波選取按照⑶S Table來選擇一部分子載 波進行傳輸。最後，按照C-A-B的結構加入時域保護，C為A的最後一部分，B為A的前一 部分。在DTMB中，物理層幀同步序列為一組循環移位的PN序列，其多層的幀結構如圖3所 示，該種幀同步序列只能用於部分同步功能，不攜帶信令，且接收方須在接收連續多個幀之 後，做出聯合估計，不支持突發傳輸。

發明內容
本發明的目的是提供一種用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法及系統， 使得所生成的幀同步序列作為數字傳輸的物理層幀結構的一部分，可作為參考符號同時用 於模式識別、幀同步、定時同步、載波初始同步、部分信令傳輸等功能，以克服現有技術的缺 陷。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案。本發明一種實施方案提供一種用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法，該 方法包括步驟Si.用所需攜帶的K個信令對K個同步子序列；}f=1進行調製，得到K個調製子序 列，其中，K為任意大於等於O且小於等於N的整數；S2.將所述K個調製子序列與P個全零序列)Zy ^^進行復接，得到長度為N的復接序列；S3.對所述復接序列進行循環移位；S4.對循環移位後的數據進行差分編碼的數據處理，或差分編碼及傅立葉反變換 /傅立葉變換的數據處理，得到長度為N的數據塊；S5.對所述數據塊進行保護前綴及保護後綴插入，得到最終的幀同步序列。其中，同步子序列為PN序列，或GOLD序列，或WALSH序列。其中，所述步驟Sl中的調製方法為BPSK調製，或QPSK調製，或QAM調製。其中，所述步驟S2中的復接方法為連續復接，或交替復接。其中，所述連續復接的方法為將所述調製子序列連續放置，將所述全零序列也連 續放置，將二者復接；或將所述調製子序列分為兩段放置，將所述全零序列放置於兩段調製 子序列之間復接；所述交替復接的方法為將所述調製子序列與所述全零子序列交替放置 復接。其中，所述同步子序列Si的長度為Li,所述全零序列\的長度為Ir所述LpTpK、 P滿足等式J；: A + Σ-=/,丨，其中，fc 、fc 、P為任意大於等於0且小於等於N 的整數。其中，所述數據塊為單載波數據塊或OFDM數據塊。其中，所述保護前綴為所述單載波數據塊或OFDM數據塊後M個數據塊，所述保護 後綴為所述單載波數據塊或OFDM數據塊後M個數據塊逐點乘以-1，其中，M為小於等於N 的正整數。其中，所述保護前綴及保護後綴均為所述單載波數據塊或OFDM數據塊後M個數據 塊，其中，M為小於等於N的正整數。本發明另一實施方案還提供了一種用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方 法，所述幀同步序列由長度為N的單載波數據塊或OFDM數據塊及其保護前綴和保護後綴構 成，N為正整數，該方法包括步驟將所述單載波數據塊或OFDM數據塊後M個數據塊作為所 述保護前綴；將所述單載波數據塊或OFDM數據塊後M個數據塊逐點乘以-1作為所述保護 後綴，M為小於等於N的正整數。本發明另一實施方案還提供了一種用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方 法，所述幀同步序列由長度為N的單載波數據塊或OFDM數據塊及其保護前綴和保護後綴構 成，N為正整數，該方法包括步驟將所述單載波數據塊或OFDM數據塊的後M個數據塊作為 所述保護前綴及保護後綴，M為小於等於N的正整數。本發明另一實施方案還提供了一種用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成系 統，該系統包括調製模塊，用於用所需攜帶的K個信令對K個同步子序列·[&；}〖進行調製，
得到K個調製子序列；復接模塊，用於將所述K個調製子序列與P個全零序列進行復
接，得到長度為N的復接序列，其中N為任意正整數，K為任意大於等於0且小於等於N的整 數；移位模塊，用於對所述復接序列進行循環移位；數據處理模塊，用於對循環移位後的數 據進行差分編碼的數據處理，或差分編碼及傅立葉反變換/傅立葉變換的數據處理，得到 長度為N的數據塊；輔助數據插入模塊，用於對所述數據塊進行保護前綴及保護後綴插入，得到最終的幀同步序列。利用本發明所提供方法及系統生成的用於數字傳輸的物理層幀同步序列，作為數 字傳輸物理層幀結構的一部分，可同時用於模式識別、幀同步、定時同步、載波初始同步、部 分信令傳輸等功能。


圖1為數字傳輸系統幀結構示意圖；圖2為DVB-T2中使用的幀同步序列的產生方法；圖3為DTMB中使用的物理層幀結構；圖4為依照本發明一種實施方式的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方 法流程圖；圖5為依照本發明一種實施方式的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方 法中連續復接方式示意圖；圖6為依照本發明一種實施方式的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方 法中另一種連續復接方式的示意圖；圖7為依照本發明一種實施方式的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方 法中交替復接方式示意圖；圖8為依照本發明一種實施方式的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方 法中保護前綴及後綴插入方式示意圖；圖9為依照本發明一種實施方式的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方 法中保護前綴及後綴另一種插入方式示意圖；圖10為依照本發明一種實施方式的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成系 統框圖。
具體實施例方式本發明提出的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法及系統，結合附圖和 實施例說明如下。如圖4所示，為依照本發明一種實施方案的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的 生成方法流程圖，所生成的幀同步序列由長度為N的數據塊及其保護前綴和保護後綴構 成，N為正整數，該方法包括步驟Si.將所需攜帶的K個信令板}二對K個同步子序列(S,. 進行調製，得到K個調
制子序列Pj= , P1.1二的取值範圍為大於等於O且小於q的整數，調製方式可以採用 BPSK, QPSK、16QAM、64QAM、256QAM 等調製方式，所對應的 q 分別為 2、4、16、64、256，以一種 QPSK調製方式為例
權利要求
1.一種用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法，所述幀同步序列由長度為N的 數據塊及其保護前綴和保護後綴構成，N為正整數，該方法包括步驟s1.用所需攜帶的K個信令對K個同步子序列進行調製，得到K個調製子序列， 其中，K為任意大於等於0且小於等於N的整數；s2.將所述K個調製子序列與P個全零序列iZy.進行復接，得到長度為N的復接序列；
2.如權利要求1所述的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法，其特徵在於， 同步子序列為PN序列，或GOLD序列，或WALSH序列。
3.如權利要求1所述的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法，其特徵在於， 所述步驟Sl中的調製方法為BPSK調製，或QPSK調製，或QAM調製。
4.如權利要求1所述的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法，其特徵在於， 所述步驟S2中的復接方法為連續復接，或交替復接。
5.如權利要求4所述的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法，其特徵在於， 所述連續復接的方法為將所述調製子序列連續放置，將所述全零序列也連續放置，將二者復接；或將所述調製子序列分為兩段放置，將所述全零序列放置於兩段調製子序列之間復接； 所述交替復接的方法為將所述調製子序列與所述全零子序列交替放置復接。
6.如權利要求1所述的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法，其特徵在於， 所述同步子序列Si的長度為Li,所述全零序列τ、的長度為Ti,所述L」 Tj, K、P滿足等式
7.如權利要求1所述的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法，其特徵在於， 所述數據塊為單載波數據塊或OFDM數據塊。
8.如權利要求7所述的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法，其特徵在於， 所述保護前綴為所述單載波數據塊或OFDM數據塊後M個數據塊，所述保護後綴為所述單載 波數據塊或OFDM數據塊後M個數據塊逐點乘以-1，其中，M為小於等於N的正整數。
9.如權利要求7所述的用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法，其特徵在於， 所述保護前綴及保護後綴均為所述單載波數據塊或OFDM數據塊後M個數據塊，其中，M為 小於等於N的正整數。
10.一種用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法，所述幀同步序列由長度為N 的單載波數據塊或OFDM數據塊及其保護前綴和保護後綴構成，N為正整數，該方法包括步 驟將所述單載波數據塊或OFDM數據塊後M個數據塊作為所述保護前綴；將所述單載波數 據塊或OFDM數據塊後M個數據塊逐點乘以-1作為所述保護後綴，M為小於等於N的正整 數。
11.一種用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法，所述幀同步序列由長度為N 的單載波數據塊或OFDM數據塊及其保護前綴和保護後綴構成，N為正整數，該方法包括步 驟將所述單載波數據塊或OFDM數據塊的後M個數據塊作為所述保護前綴及保護後綴，M 為小於等於N的正整數。
12.一種用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成系統，其特徵在於，該系統包括調製模塊，用於用所需攜帶的K個信令對K個同步子序列fe ；^進行調製，得到K個調 制子序列；復接模塊，用於將所述K個調製子序列與P個全零序列{Zj 進行復接，得到長度為N的復接序列，其中N為任意正整數，K為任意大於等於0且小於等於N的整數； 移位模塊，用於對所述復接序列進行循環移位；數據處理模塊，用於對循環移位後的數據進行差分編碼的數據處理，或差分編碼及傅 立葉反變換/傅立葉變換的數據處理，得到長度為N的數據塊；輔助數據插入模塊，用於對所述數據塊進行保護前綴及保護後綴插入，得到最終的幀 同步序列。
全文摘要
本發明涉及一種用於數字傳輸的物理層幀同步序列的生成方法及系統，該方法包括步驟用所需攜帶的信令對同步子序列進行調製，得到調製子序列；將所述調製子序列與全零序列進行復接，得到復接序列；對所述復接序列進行循環移位；對循環移位後的數據進行差分編碼的數據處理，或差分編碼及傅立葉反變換/傅立葉變換的數據處理，得到數據塊；對所述數據塊進行保護前綴及保護後綴插入，得到最終的幀同步序列。利用本發明所提供方法及系統生成的用於數字傳輸的物理層幀同步序列，作為數字傳輸物理層幀結構的一部分，可同時用於模式識別、幀同步、定時同步、載波初始同步、部分信令傳輸等功能。
文檔編號H04L27/26GK101997806SQ20091009168
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月28日 優先權日2009年8月28日
發明者楊知行, 王昭誠, 符劍 申請人:清華大學