多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法【专利摘要】本发明公开了一种多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法，是一种空域时域频域混合的成帧调制方案。本发明的多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法的训练序列优化设计、信号生成模式和信号选取方法，易于在接收机端处理恢复得到OFDM信号的原始信号，具有低峰均功率比、同步时间短、抗信道衰落、可控多业务等优点。【专利说明】多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法【
技术领域：
】[0001]本发明属于无线通信领域，更具体地涉及一种多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法。【
背景技术：
】[0002]数字电视多媒体广播单频网无线传输系统，作为数字电视无线多媒体广播的重要组成部分，其相关技术的发展，与人们的生活质量息息相关，并因此受到了人们格外的广泛关注。数字电视无线多媒体广播相关技术及其相关产业是通信与计算机领域内发展较快，市场前景较好的产业。在数字电视无线多媒体广播相关技术上，目前各国关注的重点是，如何为复杂波传环境下的数字电视无线多媒体广播提供低成本的可靠高速移动的实现方案。多媒体广播单频网抗噪声移动信号发射机成帧调制技术是数字电视无线多媒体广播系统的关键技术，对于整个系统性能起着决定性的作用，是大家重点研究的对象。[0003]由于数字信号处理技术和集成电路技术的飞速发展，正交频分复用(OFDM)技术的系统实现变得越来越容易。因OFDM多载波传输技术具有结构简单，频谱利用率高，可以抗频率选择性和信道时变等诸多优点而倍受大家的关注并得到深入的研究和在Xdsl、宽带移动通信、宽带无线局域网、数字电视无线多媒体广播等诸多领域中的广泛应用。[0004]OFDM信号较高的峰均功率比(PAPR)对放大器和数模转换器的线性范围有很高的要求，如果系统的线性范围不能满足信号的变化，则会造成信号畸变，使信号频谱发生变化，从而导致子信道之间的正交性遭到破坏，产生相互干扰，使系统性能恶化。因此，必须要考虑如何减小OFDM信号中大峰值功率信号的出现概率并降低非线性失真影响的解决方案。`[0005]采用单频网的组网模式(即，若干个发射台同一时间在同一个频率上发射同样的信号以实现对一定服务区域的可靠覆盖)可以大大提高数字电视多媒体广播单频网无线传输系统的频谱利用率。在实际单频网通信环境中，数字电视多媒体广播单频网无线通信系统性能受到同步时间、时钟抖动、信道衰落、信道干扰等因素的影响。单频网中的各个多媒体广播抗噪声移动信号发射机成帧调制方法是实现可靠数字电视多媒体广播单频网无线传输的关键技术。[0006]利用数字电视多媒体广播单频网无线传输系统提供无偿电视广播、有偿电视广播、保密信息传输、多媒体增值服务等可控制多业务是新一代数字电视多媒体广播单频网无线传输系统满足社会需求的体现。[0007]正是基于以上背景，本发明针对实际通信环境提出一种多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法，可以满足高编码数据率可控制多业务数字电视多媒体广播单频网无线传输的需要。[0008]欲对专利背景作更深入的了解可参考以下文献资料:[0009]R.V.Nee,R.Prasad.“OFDMforwirelessmultimediacommunications，，.[0010]Boston:ArtechHouse,2000.[0011]Y.Wu,S.Hirakawa,U.H.Reimers,andJ.Whitaker.“Overviewofdigitaltelevisiondevelopment，^ProceedingsoftheIEEE，SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision!TechnologyandEmergingServices,pp.8-21,Jan.2006.M.S.Richer,G.Reitmeier,T.Gurley,G.A.Jones,J.Whitaker,andR.Rast.“TheATSCdigitaltelevisionsystem,，’ProceedingsoftheIEEESpecialIssueonGlobalDigitalTelevision: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.【
发明内容】[0014]本发明针对高编码数据率可控制多业务数字电视多媒体广播单频网无线问题，提出了一种多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法。[0015]本发明提出的一种多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法，其特征[0016]在于它包括下列步骤:[0017]I)单频网的网络数据管理器将输入数据比特流经LDPC编码、码元调制与码元旋转后在频域上形成FFT编码数据块，LDPC表示低密度奇偶校验，FFT编码数据块的长度为K，K的数值取偶数；[0018]2)单频网的网络数据管理器采用码率为I的空频编码器将在频域上形成的FFT编码数据块调制至单频网中的各个多媒体广播抗噪声移动信号发射机支路上形成空频调制FFT编码数据块，并调整各个多媒体广播单频网抗噪声移动信号发射机支路的时间同步以保证网络中的所有发射机都在同一时间对空频调制FFT编码数据块进行处理；[0019]3)单频网中的各个多媒体广播抗噪声移动信号发射机采用IFFT将空频调制FFT编码数据块变换为空频调制时域离散编码数据样值块Dtotal=[ClojCl1,-,dK_2,dK_J；[0020]4)单频网中的各个多媒体广播抗噪声移动信号发射机将空频调制时域离散编码数据样值块解复用并根据每个空频调制时域离散编码数据样值的先后顺序奇偶依次分离生成空频调制时域离散编码数据样值奇子块D胃=[d0,d2,…，dK_4，dK_2]和空频调制时域离散编码数据样值偶子块Dffl=[d1；d3,…，dK_3，dK_J；[0021]5)单频网中的各个多媒体广播抗噪声移动信号发射机通过峰均功率比调整单元对空频调制时域离散编码数据样值奇子块D胃、空频调制时域离散编码数据样值偶子块1)_进行信号功率调整及相应信号处理并重新合成新的空频调制时域离散编码数据样值块Dmw，新的空频调制时域离散编码数据样值块Dmw采用如下生成模式得到，生成模式1为【权利要求】1.一种多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法，其特征在于它包括下列步骤:1)单频网的网络数据管理器将输入数据比特流经LDPC编码、码元调制与码元旋转后在频域上形成FFT编码数据块，LDPC表示低密度奇偶校验，FFT编码数据块的长度为K，K的数值取偶数；码元调制为QPSK、16QAM、64QAM和256QAM中的一种，码元调制的码元星座图映射方式采用格雷码映射；码元旋转通过对码元星座图旋转一定角度而实现，QPSK的码元星座图旋转角度为22.5度，16QAM的码元星座图旋转角度为11.25度，64QAM的码元星座图旋转角度为5.626度，256QAM的码元星座图旋转角度为2.8125度；2)单频网的网络数据管理器采用码率为I的空频编码器将在频域上形成的FFT编码数据块调制至单频网中的各个多媒体广播抗噪声移动信号发射机支路上形成空频调制FFT编码数据块，并调整各个多媒体广播单频网抗噪声移动信号发射机支路的时间同步以保证网络中的所有发射机都在同一时间对空频调制FFT编码数据块进行处理；3)单频网中的各个多媒体广播抗噪声移动信号发射机采用IFFT将空频调制FFT编码数据块变换为空频调制时域离散编码数据样值块Dtotal=[ClojCl1,-,dK_2,dK_J；4)单频网中的各个多媒体广播抗噪声移动信号发射机将空频调制时域离散编码数据样值块解复用并根据每个空频调制时域离散编码数据样值的先后顺序奇偶依次分离生成空频调制时域离散编码数据样值奇子块D胃=[d0,d2,…，dK_4，dK_2]和空频调制时域离散编码数据样值偶子块Dffl=[(I1,d3,...,dK_3,(Ik^1]；5)单频网中的各个多媒体广播抗噪声移动信号发射机通过峰均功率比调整单元对空频调制时域离散编码数据样值奇子块D胃、空频调制时域离散编码数据样值偶子块Dffl进行信号功率调整及相应信号处理并重新合成新的空频调制时域离散编码数据样值块Dnrat，新的空频调制时域离散编码数据样值块Dmw采用如下生成模式得到，2.按权利要求1的多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法，其特征在于:所述训练序列由第一训练序列和第二训练序列组成；第一训练序列由恒包络零自相关CAZAC序列B与伪随机PN序列A的每一个符号交替插入产生的新序列及其长度为G的循环前缀组成；第二训练序列由恒包络零自相关CAZAC序列-B*与伪随机PN序列k*的每一个符号交替插入产生的新序列及其长度为G的循环前缀组成表示对B的每一个符号进行共轭运算处理，A*表示对A的每一个符号进行共轭运算处理，B与A具有相同的符号长度L。3.按权利要求1的多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法，其特征在于:所述C取K的I/16;对输入数据进行LDPC编码的编码率为I/4、1/2、5/8、3/4和7/8中的一个。4.按权利要求1的多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法，其特征在于:所述业务指标序列具有伪随机特性，由一组移位m序列实现。5.按权利要求1的多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法，其特征在于:所述FFT编码数据块由子载波组成，子载波的频率间隔取2ΚΗζ、4ΚΗζ、1ΚΗζ中的一种。6.按权利要求1的多媒体广播单频网抗噪声移动信号成帧调制方法，其特征在于:所述G取L的I/8。【文档编号】H04L27/26GK103763236SQ201410020680【公开日】2014年4月30日申请日期:2014年1月13日优先权日:2014年1月13日【发明者】郑紫微,刘哲,何晨晖,熊欧,吴明昊,潘洋申请人:宁波大学