专利名称：：一种多媒体广播移动信号鲁棒成帧调制方法
技术领域：
：本发明属于移动通信领域，更具体地涉及一种多媒体广播移动信号鲁棒成帧调制方法。
背景技术：
：数字电视多媒体广播移动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。多媒体广播移动信号鲁棒发射机成帧调制技术是数字电视多媒体广播移动系统的关键技术，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。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、宽带移动局域网、数字电视多媒体广播移动传输系统等诸多领域中的广泛应用。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。在多径衰落信道下，可以通过编码、交织和调制方案的级联优化设计达到尽可能大的信号分集阶数，以便在等于或超过最小自由距离的符号序列中得到独立衰落。级联不同的编码形式可以充分利用不同编码技术的优点；在编码和码元调制之间插入比特交织器，可以使得编码和调制过程相对独立并将分集阶数从不同的多进制符号数扩大到不同的二进制比特数，从而使得分集阶数得到明显提高并且在多径衰落信道下具有好的误码特性。在实际通信环境中，数字电视多媒体广播移动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。多媒体广播移动信号鲁棒发射机成帧调制方法是实现可靠数字电视多媒体广播移动传输的关键技术。利用数字电视多媒体广播移动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移动传输系统满足社会需求的体现。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移动信号鲁棒成帧调制方法，可以满足高数据率可控制多业务数字电视多媒体广播移动传输的需要。欲对专利背景作更深入的了解可参考以下文献资料R.V.Nee,R.Prasad.“OFDMforwirelessmultimediacommunications，，.BostonArtechHouse,2000.Y.Wu,S.Hirakawa,U.H.Reimers,andJ.Whitaker."Overviewofdigitaltelevisiondevelopment，"ProceedingsoftheIEEE，SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision:TechnologyandEmergingServices,pp.8-21,Jan.2006.U.LadebuschandC.A.Liss."TerrestrialDVB(DVB-T):Abroadcasttechnologyforstationaryportableandmobileuse,，，ProceedingsoftheIEEE,SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision-TechnologyandEmergingServices,pp.183-194,Jan.2006.M.TakadaandM.Saito.“TransmissionsystemsforISDB-T,"ProceedingsoftheIEEE,SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision!TechnologyandEmergingServices,pp.251-256,Jan.2006.G.Caire,G.Taricco,E.Biglieri,"Bit-interleavedcodedmodulation,，，IEEETrans.InformationTheory,vol.44,no.3,pp.927-946,May1998.S.Benedetto,D.Divsalar,G.Montorsi,andF.Pollara,"Serialconcatenationofinterleavedcodes!performanceanalysis,design,anditerativedecoding,"IEEETrans.Inform.Theory,vol.44，no.3，pp.909-925，May1998.
发明内容本发明针对高数据率可控制多业务数字电视多媒体广播移动传输问题，提出了一种多媒体广播移动信号鲁棒成帧调制方法。本发明提出的一种多媒体广播移动信号鲁棒成帧调制方法，其特征在于它包括下列步骤1)多媒体广播移动信号鲁棒发射机将自己的输入数据比特流经BCH编码(BoseChaudhuriHocquenghem，BCH)、比特交织、LDPC编码(LowDensityParityCheck，LDPC)、码元调制与码元旋转、码元交织后在频域上形成FFT级联交织编码调制数据块，FFT表示快速离散傅立叶变换，FFT级联交织编码调制数据块的长度为K；2)多媒体广播移动信号鲁棒发射机采用IFFT将FFT级联交织编码调制数据块变换为时域离散级联交织编码调制数据样值块Dtotal，IFFT表示快速离散傅立叶反变换；3)多媒体广播移动信号鲁棒发射机按顺序将时域离散级联交织编码调制数据样值块平分成两块，时域离散级联交织编码调制数据样值子块D1和时域离散级联交织编码调制数据样值子块D2，Dt。tal=[DijD2]；4)多媒体广播移动信号鲁棒发射机通过峰均功率比调整单元对时域离散级联交织编码调制数据样值子块D1、时域离散级联交织编码调制数据样值子块A进行信号加、减、共轭运算处理并重新合成新的时域离散级联交织编码调制数据样值块Dnrat，新的时域离散级联交织编码调制数据样值块Dmw采用如下生成模式得到，生成模式1为Dmw=[D1,D2]，生成模式2为Dnew=[D1,^(D1+D2)]，生成模式3为Dnew=[D丨，、/万(D1-D2)]，生成模式4为Dnew=响㈣+D2),D2]，生成模式5为Dnew=[-^(,—D2),D2]’生成模式6为Dnew=IviT^D1+D2)^7171(0,-D2)j，生成模式7为Dnew=[D^D2]，生成模式8为Dnew=[D\VT7I(D+D2)]，生成模式9为Dnew“DWTT^D^-Dj，生成模式10为Dnew=[Vl72(Dt1+D2)D2]，生成模式11为Dnew=[n/T7^(D-D2)D2]，生成模式12为权利要求1.一种多媒体广播移动信号鲁棒成帧调制方法，其特征在于它包括下列步骤1)多媒体广播移动信号鲁棒发射机将自己的输入数据比特流经BCH编码、比特交织、LDPC编码、码元调制与码元旋转、码元交织后在频域上形成FFT级联交织编码调制数据块，BCH表不BoseChaudhuriHocquenghem,LDPC表不LowDensityParityCheck，FFT表不快速离散傅立叶变换，FFT级联交织编码调制数据块的长度为K；2)多媒体广播移动信号鲁棒发射机采用IFFT将FFT级联交织编码调制数据块变换为时域离散级联交织编码调制数据样值块Dt。tal，IFFT表示快速离散傅立叶反变换；3)多媒体广播移动信号鲁棒发射机按顺序将时域离散级联交织编码调制数据样值块平分成两块，时域离散级联交织编码调制数据样值子块D1和时域离散级联交织编码调制数据样值子块D2，Dt。tal=[DijD2]；4)多媒体广播移动信号鲁棒发射机通过峰均功率比调整单元对时域离散级联交织编码调制数据样值子块D1、时域离散级联交织编码调制数据样值子块込进行信号加、减、共轭运算处理并重新合成新的时域离散级联交织编码调制数据样值块Dnrat，新的时域离散级联交织编码调制数据样值块Dnrat采用如下生成模式得到，生成模式1为Dmw=[D1,D2]，生成模式2为Dnew=(0,,7171(0,+D2)j，生成模式3为Dnew=^,7171^-D2)]，生成模式4为D腳=[VI7i(D,+D2),D2]，生成模式5为Dnew=[VTT^D1-D2),D2]，生成模式6为Dnew=[Vl72(Dt+D2),VTT^D1-D2)]，生成模式7为Dnew=[Di1,D2]，生成模式8为Dnew丨，VIT^D*,+D2J]，生成模式9为Dnew=，生成模式10为Dnew=[Vl72(D*i+D2)D2]，生成模式11为Dnew=[^(D-D2JlD2j，生成模式12为Dnew=[jV2{O\+D2)VIT2(Dt1-D2)]，比较12种生成模式合成的时域离散级联交织编码调制数据样值块Dnew，选取其中具有最低峰均功率比的降峰均功率比时域离散级联交织编码调制数据样值块D=，并将降峰均功率比时域离散级联交织编码调制数据样值块D=所对应采用的生成模式信息发送给业务指标序列设置单元，其中，Di1表示对时域离散级联交织编码调制数据样值子块D1的各时域离散级联交织编码调制数据样值进行共轭运算处理而得到的时域离散级联交织编码调制数据样值子块；5)多媒体广播移动信号鲁棒发射机将循环前缀作为保护间隔插入降峰均功率比时域离散级联交织编码调制数据样值块，形成降峰均功率比时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块，作为帧体，循环前缀的长度为C，降峰均功率比时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块的长度为C+K；6)多媒体广播移动信号鲁棒发射机将训练序列作为复数训练序列的实部序列、将业务指标序列设置单元所设置的业务指标序列作为复数训练序列的虚部序列，在时域上构成复数训练序列的离散样值块，训练序列、业务指标序列、复数训练序列的离散样值块的长度都为X，业务指标序列包含着并且唯一表达着多媒体广播移动信号鲁棒发射机的各系统参数和业务模式信息；7)多媒体广播移动信号鲁棒发射机将在时域上构成的复数训练序列的离散样值块在时域上连续重复2次形成时域重复训练序列离散样值块，作为帧头；8)多媒体广播移动信号鲁棒发射机将时域重复训练序列离散样值块即帧头插入到降峰均功率比时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块即帧体，以形成信号帧；9)多媒体广播移动信号鲁棒发射机采用平方根升余弦滚降滤波器对信号帧的信号脉冲成形；10)多媒体广播移动信号鲁棒发射机将基带信号上变频至载波上。2.按权利要求1的多媒体广播移动信号鲁棒成帧调制方法，其特征在于所述多媒体广播移动信号鲁棒发射机的训练序列、业务指标序列、复数训练序列的离散样值块的长度X取512,1024,2048中的一个。3.按权利要求2的多媒体广播移动信号鲁棒成帧调制方法，其特征在于所述训练序列、业务指标序列由一系列的1或-ι组成，具有伪随机特性。4.按权利要求2的多媒体广播移动信号鲁棒成帧调制方法，其特征在于所述训练序列、业务指标序列相互之间具有正交性。5.按权利要求1的多媒体广播移动信号鲁棒成帧调制方法，其特征在于所述LDPC编码的编码率为1/4、1/2、5/8、3/4和7/8中的一个；比特交织采用随机交织方式；码元调制为QPSK、16QAM、64QAM和256QAM中的一种；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；码元星座图映射方式采用格雷码映射；码元交织采用随机交织方式。6.按权利要求1的多媒体广播移动信号鲁棒成帧调制方法，其特征在于所述FFT级联交织编码调制数据块由子载波组成；当X取512时，K取2048，子载波的频率间隔取4KHz；当X取IOM时，K取4096，子载波的频率间隔取2KHz；当X取2048时，K取8192，子载波的频率间隔取IKHz。7.按权利要求1的多媒体广播移动信号鲁棒成帧调制方法，其特征在于所述循环前缀的长度C取值与X取值有关；当X取512时，C取K大小的1/4；当X取IOM时，C取K大小的1/8；当X取2048时，C取K大小的1/16。全文摘要本发明公开了一种多媒体广播移动信号鲁棒成帧调制方法，是一种时域频域混合的成帧调制方案。本发明的多媒体广播移动信号鲁棒成帧调制方法，具有低峰均功率比、同步时间短、鲁棒、可控多业务等优点。文档编号H04L1/00GK102281230SQ201110246920公开日2011年12月14日申请日期2011年8月22日优先权日2011年8月22日发明者何加铭,徐铁峰,聂秋华,郑紫微申请人:宁波大学