数字信号传输系统及方法
【专利摘要】本发明揭示了一种数字信号发射系统，用以完成输入数据码流到信道传输信号的转换，输入数据码流经过随机化单元用扰码进行加扰后，之后进入前向纠错编码单元进行前向纠错编码，然后进入比特块交织和星座内比特置换单元进行比特块交织处理及星座内置换处理，再进入星座映射与交织单元，形成符号流，并进行星座映射，之后进行交织，形成基本数据块，基本数据块与系统信息经复用单元复用后并经过帧体数据处理单元处理形成帧体，之后帧体与帧头形成单元生成的帧头经过组帧单元复接为信号帧，经过基带后处理单元转换为输出信号，并经过正交上变频单元变频转换为射频信号。
【专利说明】数字信号传输系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通信传输系统及传输方法，尤其涉及一种数字信号传输系统及方法。
【背景技术】
[0002]中国数字电视地面传输标准(DTMB)已颁布并实施多年，在具体的实施过程中，发现在输入数据的处理方式及传输容量方面还是提升的空间，从而更好地满足业务不断增长的需求。
【发明内容】
[0003]因此，本发明的数字信号传输系统及方法主要为了解决目前国标系统对于输入数据处理不够优化的问题，另外还能提升数据传输容量。
[0004]依据上述主要特征，实施本发明的一种数字信号发射系统，用以完成输入数据码流到信道传输信号的转换，包括随机化单元、前向纠错编码单元、比特块交织和星座内比特置换单元，星座映射与交织单元、系统信息生成单元、复用单元、帧体数据处理单元、帧头形成单元、组帧单元、基带后处理单元及正交上变频单元，其中输入数据码流经过随机化单元用扰码进行加扰后，之后进入前向纠错编码单元进行前向纠错编码，然后进入比特块交织和星座内比特置换单元进行比特块交织处理及星座内置换处理，再进入星座映射与交织单元，形成符号流，并进行星座映射，之后进行交织，形成基本数据块，基本数据块与系统信息经复用单元复用后并经过帧体数据处理单元处理形成帧体，之后帧体与帧头形成单元生成的帧头经过组帧单元复接为信号帧，经过基带后处理单元转换为输出信号，并经过正交上变频单元变频转换为射频信号。
[0005]依据上述主要特征，实施本发明的一种数字信号传输方法和接收方法,其中该数字信号被分为一个一个连续的数据帧进行传输，其特征在于:每个数据帧由帧头和帧体两部分时域信号组成，帧体部分共30024个符号，包含72个符号的系统信息和29952个符号的数据。
[0006]依据上述主要特征，前向纠错码的码率有两种，包括2/3码率与5/6码率；其中2/3码率包括长码和短码，长码的码长为59904，短码的码长为14976 ;其中5/6码率包括长码和短码，长码的码长为59904，短码的码长为14976。
[0007]依据上述主要特征，比特交织和星座内比特置换单元对经过LDPC编码后的码字C (码长为14976或59904)进行比特块交织，按行逐行写入，每行大小为1872 (对于短码14976模式)，或者7488 (对于长码59904模式)，共8行；然后按列顺序读出，组成(c0, cl, c2, c3, c4, c5, c6, c7) 8比特为一组的符号序列，对每个符号内的比特进行位置置换，得到(130，131汕2>3汕4>5汕6>7);其中c0, b0为最高比特位;位置置换后使得各比特位满足列度最大的比特对应星座图符号中比特互信息最小的比特位，列度次大的比特对应星座图符号中比特互信息次小的比特位，依次类推。[0008]依据上述主要特征，比特置换后得到的符号序列均匀的映射到256-APSK星座图中。
[0009]依据上述主要特征，星座映射与交织单元将符号交织输出的符号以29952个为一组分组，每组按行写入矩阵C ;C是一个3744行8列矩阵；然后按列读出，得到频域交织后的29952个符号。
[0010]依据上述主要特征，超帧定义为32个连续信号帧；信号帧是系统帧结构的基本单元，一个信号帧由帧头和帧体两部分时域信号组成；帧头和帧体信号的基带符号率相同(7.56Msps);帧头部分由PN序列构成，帧头长度有三种选项；帧头信号采用I路和Q路相同的4QAM调制；帧体部分包含72个符号的系统信息和29952个符号的数据，共30024个符号；72个符号的系统信息由两组相同的36个符号组组成。
[0011]依据上述主要特征，该72个系统信息符号通过复用模块与信道编码后的数据符号复合成帧体数据，其复用结构为:每帧帧体中子载波0到17、14994到15029、30006到30023为系统信息；其他子载波为数据子载波；子载波14994到15029对应一个36个符号组；子载波30006到30023与子载波14994到15011相同，子载波0到17与子载波15012到15029相同。
[0012]依据上述主要特征，映射后29952个数据符号复接系统信息后，形成帧体，用30024个子载波调制，占用的RF带宽为7.56MHz ;相邻的两个子载波间隔为251.7986Hz，对帧体信息符号X(k)进行频域交织，得到X(n)，然后按下式进行变换得到时域信号:
【权利要求】
1.一种数字信号发射系统，用以完成输入数据码流到信道传输信号的转换，包括随机化单元、前向纠错编码单元、比特块交织和星座内比特置换单元，星座映射与交织单元、系统信息生成单元、复用单元、帧体数据处理单元、帧头形成单元、组帧单元、基带后处理单元及正交上变频单元，其中输入数据码流经过随机化单元用扰码进行加扰后，之后进入前向纠错编码单元进行前向纠错编码，然后进入比特块交织和星座内比特置换单元进行比特块交织处理及星座内置换处理，再进入星座映射与交织单元，形成符号流，并进行星座映射，之后进行交织，形成基本数据块，基本数据块与系统信息经复用单元复用后并经过帧体数据处理单元处理形成帧体，之后帧体与帧头形成单元生成的帧头经过组帧单元复接为信号帧，经过基带后处理单元转换为输出信号，并经过正交上变频单元变频转换为射频信号。
2.如据权利要求1所述的数字信号发射系统，其特征在于:前向纠错编码单元使用的前向纠错码的码率有两种，包括2/3码率与5/6码率；其中2/3码率包括长码和短码，长码的码长为59904，短码的码长为14976 ;其中5/6码率包括长码和短码，长码的码长为59904，短码的码长为14976。
3.如据权利要求1所述的数字信号发射系统，其特征在于:比特交织和星座内比特置换单元对经过L DPC编码后的码字进行比特块交织，其中码字的码长为14976或59904，按行逐行写入，对于短码14976，每行大小为1872，或者对于长码59904，每行大小为7488，共8行；然后按列顺序读出，组成8比特为一组的符号序列，对每个符号内的比特进行位置置换；位置置换后使得各比特位满足列度最大的比特对应星座图符号中比特互信息最小的比特位，列度次大的比特对应星座图符号中比特互信息次小的比特位，依次类推。
4.如据权利要求1所述的数字信号发射系统，其特征在于:比特置换后得到的符号序列均匀的映射到256-APSK星座图中。
5.如据权利要求1所述的数字信号发射系统，其特征在于:星座映射与交织单元将符号交织输出的符号以29952个为一组分组，每组按行写入一个3744行8列矩阵；然后按列读出，得到频域交织后的29952个符号。
6.如据权利要求1所述的数字信号发射系统，其特征在于:信号帧是系统帧结构的基本单元，一个信号帧由帧头和帧体两部分时域信号组成；帧头和帧体信号的基带符号率相同；帧头部分由PN序列构成，帧头长度有三种选项；帧头信号采用I路和Q路相同的4QAM调制；帧体部分包含72个符号的系统信息和29952个符号的数据，共30024个符号，用30024个子载波调制；72个符号的系统信息由两组相同的36个符号组组成，32个连续信号帧组成一个超帧。
7.如据权利要求6所述的数字信号发射系统，其特征在于:该72个系统信息符号通过复用模块与信道编码后的数据符号复合成帧体数据，其复用结构为:每帧帧体中子载波0到17、14994到15029、30006到30023为系统信息；其他子载波为数据子载波；子载波14994到15029对应一个36个符号组；子载波30006到30023与子载波14994到15011相同，子载波0到17与子载波15012到15029相同。
8.如据权利要求7所述的数字信号发射系统，其特征在于:30024个子载波占用的RF带宽为7.56MHz ;相邻的两个子载波间隔为251.7986Hz，对帧体信息符号X(k)进行频域交织，得到X(n)，然后按下式进行变换得到时域信号:
9.一种数字信号传输方法，其中该数字信号被分为一个一个连续的数据帧进行传输，其特征在于:每个数据帧由帧头和帧体两部分时域信号组成，帧体部分共30024个符号，包含72个符号的系统信息和29952个符号的数据。
10.一种数字信号传输方法，其中该数字信号被分为一个一个连续的数据帧进行传输,每个数据帧由帧头和帧体两部分时域信号组成,帧体部分包括30024个符号，用30024个子载波调制，其中帧体部分包含72个符号的系统信息和29952个符号的数据；72个符号的系统信息由两组相同的36个符号组组成。
11.如权利要求10所述的数字信号传输方法，该72个系统信息符号通过复用模块与信道编码后的数据符号复合成帧体数据，其复用结构为:每帧帧体中子载波0到17、14994到15029、30006到30023为系统信息；其他子载波为数据子载波；子载波14994到15029对应一个36个符号组；子载波30006到30023与子载波14994到15011相同，子载波0到17与子载波15012到15029相同。
12.—种数字信号接收方法，其中该数字信号被分为一个一个连续的数据帧进行传输，其特征在于:每个数据帧由帧头和帧体两部分时域信号组成，帧体部分共30024个符号，包含72个符号的系统信息和29952个符号的数据。
13.一种数字信号接收方法，其中该数字信号被分为一个一个连续的数据帧进行传输,每个数据帧由帧头和帧体两部分时域信号组成,帧体部分包括30024个符号，用30024个子载波调制，其中帧体部分包含72个符号的系统信息和29952个符号的数据；72个符号的系统信息由两组相同的36个符号组组成。
14.如权利要求13所述的数字信号接收方法，该72个系统信息符号通过复用模块与信道编码后的数据符号复合成帧体数据，其复用结构为:每帧帧体中子载波0到17、14994到15029、30006到30023为系统信息；其他子载波为数据子载波；子载波14994到15029对应一个36个符号组；子载波30006到30023与子载波14994到15011相同，子载波0到17与子载波15012到15029相同。
【文档编号】H04L1/00GK103427946SQ201310033502
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2013年1月29日 优先权日:2013年1月29日
【发明者】张文军, 管云峰, 王延峰, 王尧, 何大治 申请人:上海数字电视国家工程研究中心有限公司