抗噪聲數(shù)字移動廣播信號傳輸方法【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗噪聲數(shù)字移動廣播信號傳輸方法，是一種時域頻域混合的成幀調制方案。本發(fā)明的抗噪聲數(shù)字移動廣播信號傳輸方法的比特交織編碼調制方式、訓練序列優(yōu)化設計、信號生成模式和信號選取方法，易于在接收機端處理恢復得到OFDM信號的原始信號，具有低峰均功率比、同步時間短、抗信道衰落、可控多業(yè)務等優(yōu)點?！緦＠f明】抗噪聲數(shù)字移動廣播信號傳輸方法【
技術領域：
】[0001]本發(fā)明屬于無線通信領域，更具體地涉及一種抗噪聲數(shù)字移動廣播信號傳輸方法。【
背景技術：
】[0002]目前，電視廣播已從模擬逐漸向數(shù)字化方向發(fā)展。數(shù)字電視數(shù)字移動廣播傳輸系統(tǒng)，作為數(shù)字電視數(shù)字移動廣播的重要組成部分，其相關技術的發(fā)展，與人們的生活質量息息相關，并因此受到了人們格外的廣泛關注。數(shù)字電視數(shù)字移動廣播相關技術及其相關產業(yè)是通信與計算機領域內發(fā)展較快，市場前景較好的產業(yè)。在數(shù)字電視抗噪聲數(shù)字移動廣播相關技術上，目前各國關注的重點是，如何為復雜波傳環(huán)境下的數(shù)字電視抗噪聲數(shù)字移動廣播提供低成本的可靠高速移動的實現(xiàn)方案?？乖肼晹?shù)字移動廣播信號發(fā)射機成幀調制技術是數(shù)字電視抗噪聲數(shù)字移動廣播系統(tǒng)的關鍵技術，對于整個系統(tǒng)性能起著決定性的作用，是大家重點研究的對象。[0003]由于數(shù)字信號處理技術和集成電路技術的飛速發(fā)展，正交頻分復用(OFDM)技術的系統(tǒng)實現(xiàn)變得越來越容易。因OFDM多載波傳輸技術具有結構簡單，頻譜利用率高，可以抗頻率選擇性和信道時變等諸多優(yōu)點而倍受大家的關注并得到深入的研究和在Xdsl、寬帶移動通信、寬帶無線局域網(wǎng)、數(shù)字電視抗噪聲數(shù)字移動廣播等諸多領域中的廣泛應用。[0004]OFDM信號較高的峰均功率比(PAPR)對放大器和數(shù)模轉換器的線性范圍有很高的要求，如果系統(tǒng)的線性范圍不能滿足信號的變化，則會造成信號畸變，使信號頻譜發(fā)生變化，從而導致子信道之間的正交性遭到破壞，產生相互干擾，使系統(tǒng)性能惡化。因此，必須要考慮如何減小OFDM信號中大峰值功率信號的出現(xiàn)概率并降低非線性失真影響的解決方案。[0005]信道比特交織編碼調制是數(shù)字通信系統(tǒng)的重要組成部分。隨著現(xiàn)代信息技術的飛速發(fā)展，信道比特交織編碼調制技術已成為現(xiàn)代通信領域不可或缺的技術。在信息序列中嵌入冗余碼元，信道比特交織編碼調制技術通過冗余碼元的作用減小信號在傳輸過程中發(fā)生錯誤，從而提高通信系統(tǒng)的可靠性。低密度奇偶校驗(LowDensityParityCheck,LDPC)碼是一種用于在噪聲傳輸信道中傳輸信息并執(zhí)行前向糾錯(FEC,ForwardErrorCorrection)的糾錯碼。LDPC比特交織編碼調制是一種能使數(shù)據(jù)傳輸速率接近理論最大值，即香農極限的比特交織編碼調制方案。[0006]在實際通信環(huán)境中，數(shù)字電視數(shù)字移動廣播通信系統(tǒng)性能受到同步時間、時鐘抖動、信道衰落、信道干擾等因素的影響?？乖肼晹?shù)字移動廣播信號發(fā)射機傳輸方法是實現(xiàn)可靠數(shù)字電視抗噪聲數(shù)字移動廣播的關鍵技術。[0007]利用數(shù)字電視數(shù)字移動廣播傳輸系統(tǒng)提供無償電視廣播、有償電視廣播、保密信息傳輸、多媒體增值服務等可控制多業(yè)務是新一代數(shù)字電視數(shù)字移動廣播傳輸系統(tǒng)滿足社會需求的體現(xiàn)。[0008]正是基于以上背景，本發(fā)明針對實際通信環(huán)境提出一種抗噪聲數(shù)字移動廣播信號傳輸方法，可以滿足高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務數(shù)字電視抗噪聲數(shù)字移動廣播傳輸?shù)男枰?。[0009]欲對專利背景作更深入的了解可參考以下文獻資料:[0010]R.V.NeejR.Prasad.“OFDMforwirelessmultimediacommunications，，.[0011]Boston:ArtechHouse,2000.[0012]Y.WujS.HirakawajU.H.ReimersjandJ.Whitaker.“Overviewofdigitaltelevisiondevelopment,ProceedingsoftheIEEE，SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision:TechnologyandEmergingServices,pp.8-21,Jan.2006.[0013]M.S.Richer,G.ReitmeierjT.Gurley,G.A.Jones,J.Whitaker,andR.Rast.“TheATSCdigitaltelevisionsystem,^ProceedingsoftheIEEE,SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision:TechnologyandEmergingServices,pp.37-43,Jan.2006.[0014]U.LadebuschandC.A.Liss.“TerrestrialDVB(DVB-T):Abroadcasttechnologyforstationaryportableandmobileuse，，，ProceedingsoftheIEEE,SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision!TechnologyandEmergingServices,pp.183-194，Jan.2006.[0015]M.TakadaandM.Sait0.“TransmissionsystemsforISDB-T，，，ProceedingsoftheIEEE，SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision:TechnologyandEmergingServices,pp.251-256，Jan.2006.[0016]Z.Li,L.Chen,L.ZengjS.LinjW.Fong,“Efficientencodingofquas1-cycliciow-densityparity-checkcodes,，’IEEETrans.Commun.，vol.54，n0.1，pp.71-81，Jan.2006.【
發(fā)明內容】[0017]本發(fā)明針對高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務數(shù)字電視抗噪聲數(shù)字移動廣播問題，提出了一種抗噪聲數(shù)字移動廣播信號傳輸方法。[0018]本發(fā)明提出的一種抗`噪聲數(shù)字移動廣播信號傳輸方法，其特征在于它包括下列步驟:[0019]I)抗噪聲數(shù)字移動廣播信號發(fā)射機將多媒體數(shù)據(jù)流經(jīng)媒體數(shù)據(jù)處理器轉換成比特流，利用反饋移位寄存器產生的擾碼序列進行加擾處理以形成輸入數(shù)據(jù)比特流；[0020]2)抗噪聲數(shù)字移動廣播信號發(fā)射機將自己的輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)LDPC編碼、比特交織、碼元調制與碼元旋轉后在頻域上形成FFT比特交織編碼調制數(shù)據(jù)塊，LDPC表示低密度奇偶校驗，F(xiàn)FT比特交織編碼調制數(shù)據(jù)塊的長度為K，K的數(shù)值取偶數(shù)；[0021]3)抗噪聲數(shù)字移動廣播信號發(fā)射機采用IFFT將FFT比特交織編碼調制數(shù)據(jù)塊變換為時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Cl1,…，CUcIkJ；[0022]4)抗噪聲數(shù)字移動廣播信號發(fā)射機按順序將時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊解復用并根據(jù)每個時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值的先后順序奇偶依次分離生成時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D_=[d。，d2，…，dK_4，dK_2]和時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值偶子塊=-,dK_3,dK_J；[0023]5)抗噪聲數(shù)字移動廣播信號發(fā)射機通過峰均功率比調整單元對時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D胃、時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值偶子塊Dffl進行信號功率調整及相應信號處理并重新合成新的時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Dmw，新的時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Dnrat采用如下生成模式得到，【權利要求】1.一種抗噪聲數(shù)字移動廣播信號傳輸方法，其特征在于它包括下列步驟:1)抗噪聲數(shù)字移動廣播信號發(fā)射機將多媒體數(shù)據(jù)流經(jīng)媒體數(shù)據(jù)處理器轉換成比特流，利用反饋移位寄存器產生的擾碼序列進行加擾處理以形成輸入數(shù)據(jù)比特流；2)抗噪聲數(shù)字移動廣播信號發(fā)射機將自己的輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)LDPC編碼、比特交織、碼元調制與碼元旋轉后在頻域上形成FFT比特交織編碼調制數(shù)據(jù)塊，LDPC表示低密度奇偶校驗，F(xiàn)FT比特交織編碼調制數(shù)據(jù)塊的長度為K，K的數(shù)值取偶數(shù)；3)抗噪聲數(shù)字移動廣播信號發(fā)射機采用IFFT將FFT比特交織編碼調制數(shù)據(jù)塊變換為時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊^。^[屯，屯，…，CUcIkJ；4)抗噪聲數(shù)字移動廣播信號發(fā)射機按順序將時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊解復用并根據(jù)每個時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值的先后順序奇偶依次分離生成時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D胃=Wtl,d2，…，dK_4，dK_2]和時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值偶子塊D偶=W1,d3，…，dK_3，dK_J；5)抗噪聲數(shù)字移動廣播信號發(fā)射機通過峰均功率比調整單元對時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D胃、時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值偶子塊Dffl進行信號功率調整及相應信號處理并重新合成新的時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Dmw，新的時域離散比特交織編碼調制數(shù)據(jù)樣值塊Dnrat采用如下生成模式得到，生成模式2.按權利要求1的抗噪聲數(shù)字移動廣播信`號傳輸方法，其特征在于:所述訓練序列由第一訓練序列和第二訓練序列組成；第一訓練序列由恒包絡零自相關CAZAC序列B與偽隨機PN序列A的每一個符號交替插入產生的新序列及其長度為G的循環(huán)前綴組成；第二訓練序列由恒包絡零自相關CAZAC序列-B*與偽隨機PN序列k*的每一個符號交替插入產生的新序列及其長度為G的循環(huán)前綴組成；B*表示對B的每一個符號進行共軛運算處理，A*表示對A的每一個符號進行共軛運算處理，B與A具有相同的符號長度L。3.按權利要求1的抗噪聲數(shù)字移動廣播信號傳輸方法，其特征在于:所述C取K的I/16;所述G取L的I/8;LDPC編碼的編碼率為I/4、I/2、5/8、3/4和7/8中的一個，比特交織采用隨機交織方式，碼元調制為QPSK、16QAM、64QAM和256QAM中的一種，碼元調制的碼元星座圖映射方式采用格雷碼映射；碼元旋轉通過對碼元星座圖旋轉一定角度而實現(xiàn)，QPSK的碼元星座圖旋轉角度為22.5度，16QAM的碼元星座圖旋轉角度為11.25度，64QAM的碼元星座圖旋轉角度為5.626度，256QAM的碼元星座圖旋轉角度為2.8125度。4.按權利要求1的抗噪聲數(shù)字移動廣播信號傳輸方法，其特征在于:所述業(yè)務指標序列具有偽隨機特性，由一組移位m序列實現(xiàn)。5.按權利要求1的抗噪聲數(shù)字移動廣播信號傳輸方法，其特征在于:所述FFT數(shù)據(jù)塊由子載波組成，子載波的頻率間隔取2ΚΗζ、4ΚΗζ、1ΚΗζ中的一種。6.按權利要求1的抗噪聲數(shù)字移動廣播信號傳輸方法，其特征在于:所述抗噪聲數(shù)字移動廣播信號接收機所進行的基帶信號接收處理，其中的一個步驟為信號幀頭與信號幀體的時頻域聯(lián)合迭代分離處理?！疚臋n編號】H04L1/00GK103763277SQ201410023813【公開日】2014年4月30日申請日期:2014年1月13日優(yōu)先權日:2014年1月13日【發(fā)明者】鄭紫微,劉哲,何晨暉,熊歐,吳明昊,潘洋申請人:寧波大學