专利名称：：一种多媒体广播单频网抗干扰移动信号成帧调制方法
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单频网抗干扰移动信号成帧调制方法。
背景技术：
：正交频分复用(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，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，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。BICM技术(比特交织编码调制，BitInterleavedCodedModulation,BICM)采用比特交织器并且使得编码和调制过程相对独立，分集阶数得到明显提高，使得通信系统在多径衰落信道下具有好的误码特性。采用单频网的组网模式可以大大提高数字电视多媒体广播移动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。多媒体广播单频网抗干扰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移动传输的关键技术。利用数字电视多媒体广播单频网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单频网抗干扰移动信号成帧调制方法，可以满足高数据率可控制多业务数字电视多媒体广播单频网移动传输的需要。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”·Boston:ArtechHouse，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，，，IEEECN102263727A说明书2/7页Trans.InformationTheory,vol.44,no.3,pp.927-946,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单频网移动传输问题，提出了一种多媒体广播单频网抗干扰移动信号成帧调制方法。本发明提出的一种多媒体广播单频网抗干扰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多码率删余卷积编码、比特交织、码元调制与码元旋转在频域上形成FFT比特交织编码调制数据块，FFT表示快速离散傅立叶变换，FFT比特交织编码调制数据块的长度为K；2)单频网的网络数据管理器采用码率为1的空频编码器将在频域上形成的FFT比特交织编码调制数据块调制至单频网中的各个多媒体广播抗干扰移动信号发射机支路上形成空频调制FFT比特交织编码调制数据块，并调整各个多媒体广播抗干扰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比特交织编码调制数据块进行处理；3)单频网中的各个多媒体广播抗干扰移动信号发射机采用IFFT将空频调制FFT比特交织编码调制数据块变换为空频调制时域离散比特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；4)单频网中的各个多媒体广播抗干扰移动信号发射机按顺序将空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值块平分成两块，空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值子块D1和空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值子块D2,Dtotal=[D1,D2]；5)单频网中的各个多媒体广播抗干扰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比特交织编码调制数据样值子块D1、空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值子块D2进行信号加、减、共轭运算处理并重新合成新的空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值块Dnew，新的空频调制时域离散比特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Dnrat=[D1,D2]，生成模式2为Dnew=[D1,VTT^D1+D2)]，生成模式3为Dnew=[D1,VTT^D1-D2)]，生成模式4为权利要求1.一种多媒体广播单频网抗干扰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多码率删余卷积编码、比特交织、码元调制与码元旋转在频域上形成FFT比特交织编码调制数据块，LDPC表示低密度奇偶校验，FFT表示快速离散傅立叶变换，FFT比特交织编码调制数据块的长度为K；2)单频网的网络数据管理器采用码率为1的空频编码器将在频域上形成的FFT比特交织编码调制数据块调制至单频网中的各个多媒体广播抗干扰移动信号发射机支路上形成空频调制FFT比特交织编码调制数据块，并调整各个多媒体广播抗干扰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比特交织编码调制数据块进行处理；3)单频网中的各个多媒体广播抗干扰移动信号发射机采用IFFT将空频调制FFT比特交织编码调制数据块变换为空频调制时域离散比特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；4)单频网中的各个多媒体广播抗干扰移动信号发射机按顺序将空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值块平分成两块，空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值子块D1和空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值子块D2,Dtotal=[D1,D2]；5)单频网中的各个多媒体广播抗干扰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比特交织编码调制数据样值子块D1、空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值子块D2进行信号加、减、共轭运算处理并重新合成新的空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值块Dnew，新的空频调制时域离散比特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=[D1,VTT^D1+D2)]，生成模式3为Dnew=[D〗，VTT^D1-D2)]，生成模式4为Dnew=[^(D1+D2),D2]，生成模式5为Dnew=[^(0-D2),D2]，生成模式6为Dnew=[/TniO1+O2),-JUliO1-D2)]，生成模式7为Dnew=[D*1;D2]，生成模式8为Dnew=[Dil3VlTi(Dt^D2)]，生成模式9为Dnew=Joi1,VIT^Di1-D^，生成模式10为Dnew=[n/T7^D、+D2JtD2j，生成模式11为Dnew^VIT^D^-DJDJ，生成模式12为Dnew=[Vl72(D*,+D2)^(Dt1-D2)]，比较12种生成模式合成的空频调制时域离散比特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空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值块D=，并将降峰均功率比空频调制时域离散比特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，K1表示对空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值子块D1的各空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值进行共轭运算处理而得到的空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值子块；6)单频网中的各个多媒体广播抗干扰移动信号发射机将循环前缀作为保护间隔插入降峰均功率比空频调制时域离散比特交织编码调制数据样值块，形成降峰均功率比空频调制时域循环前缀离散比特交织编码调制数据样值块，作为帧体，循环前缀的长度为C，降峰均功率比空频调制时域循环前缀离散比特交织编码调制数据样值块的长度为C+K；7)单频网中的各个多媒体广播抗干扰移动信号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抗干扰移动信号发射机的各系统参数和业务模式信息；8)单频网中的各个多媒体广播抗干扰移动信号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；9)单频网中的各个多媒体广播抗干扰移动信号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空频调制时域循环前缀离散比特交织编码调制数据样值块即帧体，以形成信号帧；10)单频网中的各个多媒体广播抗干扰移动信号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；11)单频网中的各个多媒体广播抗干扰移动信号发射机将基带信号上变频至载波上。2.按权利要求1的多媒体广播单频网抗干扰移动信号成帧调制方法，其特征在于所述单频网中的各个多媒体广播抗干扰移动信号发射机的训练序列、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的多媒体广播单频网抗干扰移动信号成帧调制方法，其特征在于所述训练序列、业务指标序列由一系列的1或-1组成，具有伪随机特性。4.按权利要求2的多媒体广播单频网抗干扰移动信号成帧调制方法，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的多媒体广播单频网抗干扰移动信号成帧调制方法，其特征在于所述对输入数据进行多码率删余卷积编码、比特交织、码元调制与码元旋转处理的多码率删余卷积编码的编码率为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。6.按权利要求1的多媒体广播单频网抗干扰移动信号成帧调制方法，其特征在于所述空频调制FFT比特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ΙΚΗζ。7.按权利要求1的多媒体广播单频网抗干扰移动信号成帧调制方法，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单频网抗干扰移动信号成帧调制方法，是一种时域频域空域混合的成帧调制方案。本发明的多媒体广播单频网抗干扰移动信号成帧调制方法，具有低峰均功率比、同步时间短、抗干扰、可控多业务等优点。文档编号H04L1/00GK102263727SQ20111024815公开日2011年11月30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