频域ofdm符号的生成方法及前导符号的生成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线广播通信技术领域，特别涉及一种频域OFDM符号的生成方法及 物理帧中前导符号的生成方法。
【背景技术】
[0002] 通常为了使OFDM系统的接收端能正确解调出发送端所发送的数据，OFDM系统必 须实现发送端和接收端之间准确可靠的时间同步。同时，由于OFDM系统对载波的频偏非常 敏感，OFDM系统的接收端还需要提供准确高效的载波频谱估计方法，以对载波频偏进行精 确的估计和纠正。
[0003] 目前，OFDM系统中实现发送端和接收端时间同步的方法基本是基于前导符号来实 现的。前导符号是OFDM系统的发送端和接收端都已知的符号序列，前导符号做为物理帧的 开始（命名为Pl符号），Pl符号在每个物理帧内只出现一次，它标志了该物理帧的开始。 Pl符号的用途包括有：
[0004] 1)使接收端快速地检测以确定信道中传输的是否为期望接收的信号；
[0005] 2)提供基本传输参数（例如FFT点数、帧类型信息等），以使接收端可以进行后续 接收处理；
[0006] 3)检测出初始载波频偏和定时误差，进行补偿后达到频率和定时同步。
[0007] DVB_T2标准中提出了基于CAB时域结构的Pl符号设计，较好地实现了上述功能。 但是，在低复杂度接收算法上仍然有一些局限。例如，在1〇24、542、或者482个符号的长多 径信道时，利用CAB结构进行定时粗同步会发生较大偏差，导致频域上估计载波整数倍频 偏出现错误。
[0008] 另外，在生成频域OFDM符号过程中，需要先在频域上生成固定序列和信令序列。 但利用现有技术生成的信令序列，其峰值平均功率比较高，而且该信令序列在时域上循环 移位或者循环移位加相移的问题，这会导致利用时域已知序列集合与接收信号进行相关检 测发送序列时，在多径信道下会失败。
【发明内容】
[0009] 本发明解决的问题是利用现有技术生成的信令序列，其峰值平均功率比较高，且 信令序列在时域上循环移位或者循环移位加相移的问题。而且DVB_T2标准中提出了基于 CAB时域结构的Pl符号设计会引起频域信道估计性能下降的问题。
[0010] 为解决上述问题，本发明实施例提供了一种频域OFDM符号的生成方法，包括如下 步骤：在频域上分别生成固定序列和信令序列；其中，所述固定序列和信令序列都为恒模 序列，且固定序列和信令序列中各个复数的模都相等；将固定序列和信令序列填充至有效 子载波上，且所述固定序列和信令序列之间呈奇偶交错排列；在所述有效子载波两侧分别 填充零序列子载波以形成预定长度的频域OFDM符号。
[0011] 可选的，在频域上生成信令序列包括：
[0012] 确定信令序列的长度和个数；
[0013] 基于所述信令序列的长度和个数确定CAZAC序列生成公式中的root值；其中，信 令序列的长度小于或者等于root值，且root值大于或者等于信令序列的个数的两倍；root 值优先选取为信令序列的长度.
[0014] 选择不同的q值产生CAZAC序列，其中q值的个数等于信令序列的个数，且任意两 个q值之和不等于root值；
[0015] 根据所确定的信令序列的长度从得到的每一个CAZAC序列中选取所述信令序列。
[0016] 可选的，在频域上生成信令序列包括：
[0017] 确定信令序列的长度和个数；
[0018] 基于所述信令序列的长度和个数确定CAZAC序列生成公式中若干个root值；其 中，信令序列的长度小于或者等于所选择的若干个root值中的最小值，且所选择的若干个 root值之和大于或者等于信令序列的个数的两倍；
[0019] 针对每一个root值，选择不同的q值产生CAZAC序列，其中q值的个数小于或者 等于相应的root值的1/2,且任意两个q值之和不等于相应的root值；
[0020] 根据所确定的信令序列的长度从得到的每一个CAZAC序列中选取所述信令序列。
[0021] 可选的，针对每一个root值，选择q值的个数不同，且这些q值的个数总和等于信 令序列的个数。
[0022] 可选的，若干个root值中的一个root值选取为信令序列的长度。
[0023] 可选的，所述根据所确定的信令序列的长度从得到的每一个CAZAC序列中选取所 述信令序列包括：根据选取为信令序列的长度的root值所产生的CAZAC序列确定所述信令 序列。
[0024] 可选的，所述root值为质数。
[0025] 可选的，所述固定序列的长度与所述信令序列的长度相等，且该长度小于所述预 定长度的1/2。
[0026] 可选的，在所述有效子载波两侧分别填充零序列子载波以形成预定长度的频域 OFDM符号包括：在所述有效子载波两侧分别填充等长度的零序列子载波以形成预定长度 的频域OFDM符号。
[0027] 可选的，每侧填充的零序列子载波的长度大于临界长度值，该临界长度值由系统 采样率、符号率和预定长度来确定。
[0028] 可选的，所述预定长度为1024。
[0029] 本发明实施例还提供了一种物理帧中前导符号的生成方法，包括如下步骤：依照 上述频域OFDM符号的生成方法得到预定长度的频域OFDM符号；对该预定长度的频域OFDM 符号作离散傅里叶反变换以得到时域OFDM符号；确定循环前缀长度；从所述时域OFDM符 号截取所述循环前缀长度的时域OFDM符号作为循环前缀；基于上述截取的所述循环前缀 长度的时域OFDM符号生成调制信号；基于所述循环前缀、所述时域OFDM符号和所述调制信 号生成前导符号。
[0030] 可选的，在所述基于上述截取的所述循环前缀长度的时域OFDM符号生成调制信 号之后还包括：根据所述调制信号的长度；选取所述时域OFDM符号中用于截取循环前缀部 分的不同起点，从该起点之后截取长度为所述调制信号的长度的部分用于传输信令信息。
[0031] 可选的，所述信令信息包括hook信息、发射机标志信息或者其他传输参数。
[0032] 可选的，所述预定长度为1024、所述循环前缀长度和所述调制信号的长度为512。
[0033] 与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：
[0034] 根据本发明实施例提供的频域OFDM符号的生成方法，将固定序列和信令序列以 奇偶交错的方式填充至有效子载波上，通过这样特定的频域结构设计，其中固定序列可以 作为物理帧中的导频，从而便于接收端对接收到的物理帧中前导符号进行解码解调。
[0035] 而且，信令序列和固定序列都采用恒模序列，有较小的峰值平均功率比（Peakto AveragePowerRatio,PAPR)，同时避免产生的信令序列在时域有循环移位或者循环移位 加相移的特性，该特性会导致利用时域已知序列集合与接收信号进行相关来检测发送序列 时，在多径信道下会失败的问题。
[0036] 根据本发明实施例提供的物理帧中前导符号的生成方法，根据不同的信道环境确 定循环前缀长度，并从时域OFDM符号截取所述循环前缀长度的时域OFDM符号作为循环前 缀，从而解决了频域信道估计性能下降的问题。并且基于上述截取的所述循环前缀长度的 时域OFDM符号生成调制信号，使得生成的前导符号具有良好的小数倍频偏估计性能和定 时同步性能。
[0037] 进一步地，调制信号中可取时域OFDM符号中复制给循环前缀的部分或者全部数 据段，并通过选择不同的起始位置传输信令参数。
[0038] 更进一步地，利用时域OFDM符号的调制信号与时域OFDM符号的结构（作为前导 符号）保证了在接收端利用延迟相关可以得到明显的峰值。并且，在生成该前导符号过程 中，设计时域OFDM符号的调制信号可以避免接收端受到连续波干扰或者单频干扰，或者出 现与调制信号长度等长的多径信道，或者接收信号中保护间隔长度和调制信号的长度相同 时出现误检测峰值。
【附图说明】
[0039] 图1是本发明的一种频域OFDM符号的生成方法的【具体实施方式】的流程示意图；
[0040] 图2是本发明的一种物理帧中前导符号的生成方法的【具体实施方式】的流程示意 图。
【具体实施方式】
[0041] 发明人发现利用现有技术生成的信令序列，其峰值平均功率比较高，且信令序列 在时域上循环移位或者循环移位加相移的问题。
[0042] 针对上述问题，发明人经过研究，提供了一种频域OFDM符号的生成方法及物理帧 中前导符号的生成方法。避免产生的信令序列在时域有循环移位或者循环移位加相移的特 性。并且解决了频域信道估计性能下降的问题，利用该时域OFDM符号生成调制信号，使得 生成的前导符号具有良好的小数频偏估计和定时同步性能。进一步地，保证了载波频率偏 差在-500kHz至500kHz范围内接收端仍可以处理接收信号。
[0043] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明 的【具体实施方式】做详细的说明。
[0044]如图1所示的是本发明的一种频域OFDM符号的生成方法的【具体实施方式】的流程 示意图。参考图1，频域OFDM符号的生成方法包括如下步骤：
[0045] 步骤Sll:在频域上分别生成固定序列和信令序列；其中，所述固定序列和信令序 列都为恒模序列，且固定序列和信令序列中各个复数的模都相等；
[0046] 步骤S12 :将固定序列和信令序列填充至有效子载波上，且所述固定序列和信令 序列之间呈奇偶交错排列；
[0047]