本申請是原案的分案申請,原案的申請?zhí)?01410326651.x,申請日2014年7月10日,發(fā)明創(chuàng)造名稱“頻域ofdm符號的接收處理方法”。本發(fā)明涉及無線廣播通信
技術(shù)領(lǐng)域:
,特別涉及一種頻域ofdm符號的接收處理方法。
背景技術(shù):
:通常為了使ofdm系統(tǒng)的接收端能正確解調(diào)出發(fā)送端所發(fā)送的數(shù)據(jù),ofdm系統(tǒng)必須實現(xiàn)發(fā)送端和接收端之間準(zhǔn)確可靠的時間同步。同時,由于ofdm系統(tǒng)對載波的頻偏非常敏感,ofdm系統(tǒng)的接收端還需要提供準(zhǔn)確高效的載波頻譜估計方法,以對載波頻偏進(jìn)行精確的估計和糾正。目前,ofdm系統(tǒng)中實現(xiàn)發(fā)送端和接收端時間同步的方法基本是基于前導(dǎo)符號來實現(xiàn)的。前導(dǎo)符號是ofdm系統(tǒng)的發(fā)送端和接收端都已知的符號序列,前導(dǎo)符號做為物理幀的開始(命名為p1符號),在每個物理幀內(nèi)只出現(xiàn)一個p1符號或連續(xù)出現(xiàn)多個p1符號,它標(biāo)志了該物理幀的開始。p1符號的用途包括有:1)使接收端快速地檢測以確定信道中傳輸?shù)氖欠駷槠谕邮盏男盘枺?)提供基本傳輸參數(shù)(例如fft點數(shù)、幀類型信息等),以使接收端可以進(jìn)行后續(xù)接收處理;3)檢測出初始載波頻偏和定時誤差,進(jìn)行補償后達(dá)到頻率和定時同步;4)緊急警報或廣播系統(tǒng)喚醒。dvb_t2標(biāo)準(zhǔn)中提出了基于cab時域結(jié)構(gòu)的p1符號設(shè)計,較好地實現(xiàn)了上述功能。但是,在低復(fù)雜度接收算法上仍然有一些局限。例如,在1024、542、或者482個符號的長多徑信道時,利用cab結(jié)構(gòu)進(jìn)行定時粗同步會發(fā)生較大偏差,導(dǎo)致頻域上估計載波整數(shù)倍頻偏出現(xiàn)錯誤。另外,在復(fù)雜頻率選擇性衰落信道時,例如長多徑時,dbpsk差分解碼也可能會失效。而且,由于dvb_t2時域結(jié)構(gòu)中沒有循環(huán)前綴,若和需要進(jìn)行信道估計的頻域結(jié)構(gòu)組合,將造成其頻域信道估計性能嚴(yán)重下降的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明解決的問題是目前dvb_t2標(biāo)準(zhǔn)及其他標(biāo)準(zhǔn)中,前導(dǎo)符號在復(fù)雜頻率選擇性衰落信道下低復(fù)雜度接收算法檢測出現(xiàn)失敗概率的問題。為解決上述問題,本發(fā)明實施例提供一種頻域ofdm符號的接收處理方法,所述頻域ofdm符號包括:有效子載波和零序列子載波,其中零序列子載波位于有效子載波的兩側(cè);有效子載波包括固定序列子載波和信令序列子載波,且固定序列子載波和信令序列子載波奇偶交錯排列;所述接收處理方法包括如下步驟:在接收到的基帶信號中存在期望接收的前導(dǎo)符號的情況下,通過包含信令序列子載波的信號與信令序列子載波集合或該信令序列子載波集合對應(yīng)的時域信號進(jìn)行運算,以解出該頻域ofdm符號中由信令子載波所攜帶的信令信息;其中,所述前導(dǎo)符號是基于頻域ofdm符號經(jīng)過傅立葉反變換后得到的時域ofdm符號而生成的。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明技術(shù)方案具有以下有益效果:針對特定的頻域ofdm符號的結(jié)構(gòu),在接收到的基帶信號中存在期望接收的前導(dǎo)符號的情況下,通過包含信令序列子載波的信號與信令序列子載波集合或該信令序列子載波集合對應(yīng)的時域信號進(jìn)行運算,以解出該頻域ofdm符號中由信令子載波所攜帶的信令信息。其中,所述前導(dǎo)符號是基于頻域ofdm符號經(jīng)過傅立葉反變換后得到的時域ofdm符號而生成的。所述頻域ofdm符號包括:有效子載波和零序列子載波,其中零序列子載波位于有效子載波的兩側(cè);有效子載波包括固定序列子載波和信令序列子載波,且固定序列子載波和信令序列子載波奇偶交錯排列。通過這樣特定的頻域結(jié)構(gòu)設(shè)計,其中固定序列可以作為物理幀中的導(dǎo)頻,從而便于接收端對接收到的物理幀中前導(dǎo)符號進(jìn)行解碼解調(diào)。附圖說明圖1是本發(fā)明的一種頻域ofdm符號的頻域載波分布示意圖;圖2是本發(fā)明的一種頻域ofdm符號的接收處理方法的具體實施方式的流程示意圖。具體實施方式發(fā)明人發(fā)現(xiàn)目前dvb_t2標(biāo)準(zhǔn)及其他標(biāo)準(zhǔn)中,前導(dǎo)符號在復(fù)雜頻率選擇性衰落信道下低復(fù)雜度接收算法檢測出現(xiàn)失敗概率的問題。針對上述問題,發(fā)明人經(jīng)過研究,提供了一種頻域ofdm符號的接收處理方法,針對特定的頻域ofdm符號的結(jié)構(gòu),在接收到的基帶信號中存在期望接收的前導(dǎo)符號的情況下,通過包含信令序列子載波的信號與信令序列子載波集合或該信令序列子載波集合對應(yīng)的時域信號進(jìn)行運算,以解出該頻域ofdm符號中由信令子載波所攜帶的信令信息。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細(xì)的說明。如圖1所示的是本發(fā)明的一種頻域ofdm符號的頻域載波分布示意圖。參考圖1,頻域ofdm符號包括:有效子載波和零序列子載波,其中零序列子載波(如圖1中未使用子載波)位于有效子載波的兩側(cè);有效子載波包括固定序列子載波和信令序列子載波,且固定序列子載波和信令序列子載波奇偶交錯排列。即固定序列填充至偶子載波(或奇子載波)位置上,相應(yīng)地,信令序列填充至奇子載波(或偶子載波)位置上,從而在頻域的有效子載波上呈現(xiàn)固定序列和信令序列奇偶交錯排列的分布狀態(tài)。而當(dāng)固定序列和信令序列的長度不一致時,可以通過補零序列子載波的方式來實現(xiàn)固定序列和信令序列奇偶交錯排列。其中,信令序列和固定序列的生成方法可以是:從所有可選的固定序列中選擇一個固定序列,并生成具有良好的自相關(guān)性和互相關(guān)性的信令序列集合,且基于該固定序列和信令序列集合中任一信令序列所組成的ofdm符號在經(jīng)過傅立葉反變換后滿足所要求的功率峰均比。一個具體的實施例是,固定序列長度為353,幅值為1,如下式表示:其中,ωn的取值依順序從左往右按行排列如下表所示:信令序列的個數(shù)為512個,且該信令序列集合包括4個信令序列子集合,每個信令序列子集合均包含128個信令序列,信令序列的長度l為353。信令序列的生成公式方法:循環(huán)移位的位數(shù)(qi,ki,i=0~2n-1)其中n=7,表示每個信令序列子集合包含128個信令序列,一共4個子集合共512個信令序列;首先,生成cazac序列:然后,對其進(jìn)行循環(huán)移位:si*(n)=[s(ki-1),s(ki),...,s(root-1),s(0),...,s(ki-1)]最后,從上述序列的頭部開始截取長度為l的序列:sci(n)=si*(n),n=0~l-1所得到的序列sci(n)即為所需的第i個信令序列。r為固定序列與信令序列的平均功率比,本例中為1.1)第一個信令序列子集合的root值為353;q值的取值為如下表格中的所有數(shù)值:循環(huán)移位的位數(shù)為如下表格中的所有數(shù)值:1052441722492802512932341781163217831112825785134190190991803819122254186308178251277261442712652983282821552843031133152991663421331152251326326148195145185121581621181511822303924930530914418818126514021213710298122281181267178187177352435326938342288277881241201622041742941661575633411018313117116632196372611553414915626733293348300245101186117329352215552)第二個信令序列子集合的root值為367;q值的取值為如下表格中的所有數(shù)值:8910151921313439495859717680119120121123140142151154162166171184186188190191193194195198203204207208209210211212214215219220221222223224226228230232233235236237239240241243245249250252254257259260261262263264265266267269271272273275276277278281282283284285286289294297299302303306307310311312313314316317321322323326327329331332334338340342344345347349351356361363366循環(huán)移位的位數(shù)為如下表格中的所有數(shù)值:3)第三個信令序列子集合的root值為359;q值的取值為如下表格中的所有數(shù)值:13569121422293032346063656772747678838487888990919294959699112115123124128137141143145149152153154155159164165169175179183186187188189192197199201202203211215219220221223226227228229230234237238239243246248249250252254257258261262273274280282284286288290297298300303308309310312313314317318319320321322323324326333334335336339341342344349351352355循環(huán)移位的位數(shù)為如下表格中的所有數(shù)值:30028780119683309335917933553081062242018226165320339352316241336119166258273302275462625933020646103081651953143302081482751521425182726416912820721246142913451143061791093363221492702532071522619012813719626836402532926415322134111624556017125100202379311517423914817037328372532373553928822522314016314526475292822522703026227130512278271279264)第四個信令序列子集合的root值為373;q值的取值為如下表格中的所有數(shù)值:循環(huán)移位的位數(shù)為如下表格中的所有數(shù)值:333337177125169270254881233109627312023915722462119192351361172371002441812952493569289139821711782921583082574255210320294100757916319580303972711793591782412813675891717939267245213286349172353013611023011551349629320287176248319301168280154244215370260117303294214911212550249197273230131422443355721261483701102963262247711231262121382833239394將這個4個信令序列子集合進(jìn)行合并,得到信令序列子載波集合?;谏鲜鲱l域ofdm符號的結(jié)構(gòu)特性,本發(fā)明實施例提供了一種頻域ofdm符號的接收處理方法。如圖2所示的是本發(fā)明的一種頻域ofdm符號的接收處理方法的具體實施方式的流程示意圖。參考圖2,接收處理方法包括如下步驟:步驟s11:在接收到的基帶信號中存在期望接收的前導(dǎo)符號的情況下,通過包含信令序列子載波的信號與信令序列子載波集合或該信令序列子載波集合對應(yīng)的時域信號進(jìn)行運算,以解出該頻域ofdm符號中由信令子載波所攜帶的信令信息。需要說明的是,本實施例中,所述前導(dǎo)符號是基于頻域ofdm符號經(jīng)過傅立葉反變換后得到的時域ofdm符號而生成的。例如,基于該時域ofdm符號生成循環(huán)前綴和調(diào)制信號,從而基于循環(huán)前綴、時域ofdm符號以及調(diào)制信號生成前導(dǎo)符號。在實際應(yīng)用中,發(fā)射端還可以采用其他不同的方式對時域ofdm符號進(jìn)行處理,以生成前導(dǎo)符號,在此不再贅述。其中,所述包含信令序列子載波的信號包括:所述期望接收的前導(dǎo)符號的全部或者部分時域波形,或者從前導(dǎo)符號中截取時域ofdm符號經(jīng)傅里葉變換后得到的頻域ofdm符號。信令序列子載波集合是由信令序列集合中各個信令序列填充至有效子載波上而形成的集合。具體地,截取對應(yīng)odfm符號主體的na長度的時域信號進(jìn)行傅立葉變換后得到頻域ofdm符號;然后,去除零載波,根據(jù)信令子載波位置取出接收到的頻域信令子載波。將其與上述信道估計值以及已知的信令子載波集進(jìn)行特定的數(shù)學(xué)運算,完成頻域解碼功能。例如,設(shè)i=0:m-1,m為信令子載波個數(shù),j=0:2p-1,p為頻域所傳信令比特數(shù),即對應(yīng)信令子載波集共有2p個元素,且每個元素對應(yīng)長度為m的序列,hi為每個信令子載波對應(yīng)的信道估計值,sc_reci為接收到的頻域信令子載波值,為信令子載波集中第j個元素中的第i個取值。則取max(corrj)所對應(yīng)的j,即得到頻域傳輸?shù)男帕钚畔?。在其他實施例中,上述過程也可以在時域上進(jìn)行,利用已知信令子載波集經(jīng)傅里葉反變換后所對應(yīng)的時域信令波形集直接與獲取多徑準(zhǔn)確位置的時域接收信號進(jìn)行同步相關(guān),取相關(guān)值絕對值最大的那個,也可以解出頻域傳輸?shù)男帕钚畔?,這里不再贅述。進(jìn)一步地,接收端還可以利用固定序列做整數(shù)倍頻偏估計或信道估計。具體地,本實施例還包括如下步驟:1)根據(jù)所確定所述期望接收的前導(dǎo)符號在物理幀中的位置,截取包含固定子載波的信號;2)將該包含固定子載波的信號與頻域固定子載波序列或該頻域固定子載波序列對應(yīng)的時域信號進(jìn)行運算,以得到整數(shù)倍頻偏估計或信道估計。其中,所述包含固定子載波的信號包括:所述期望接收的前導(dǎo)符號的全部或者部分時域波形,或者從前導(dǎo)符號中截取時域ofdm符號經(jīng)傅里葉變換后得到的頻域ofdm符號。下面具體描述接收端進(jìn)行整數(shù)倍頻偏估計的兩種方法。方法1:根據(jù)檢測出的前導(dǎo)符號在物理幀中的位置,截取接收到的前導(dǎo)符號的時域波形的全部或者一部分。采用掃頻的方式,即以固定的頻率變化步徑(比如,對應(yīng)整數(shù)倍頻偏間隔),將該部分時域波形調(diào)制上不同的頻偏后,得到若干個時域信號:t為采樣周期,fs為采樣頻率。而已知頻域固定序列子載波進(jìn)行傅立葉反變換對應(yīng)的時域信號為a2,將a2作為已知信號與每個a1y進(jìn)行滑動相關(guān),選取出現(xiàn)最大相關(guān)峰值的那個a1y,則對其所調(diào)制的頻偏值y即為整數(shù)倍頻偏估計值。其中,掃頻范圍對應(yīng)系統(tǒng)所需要對抗的頻偏范圍,比如,需要對抗正負(fù)500k的頻偏,而系統(tǒng)采樣率為9.14m,前導(dǎo)符號主體為1k長度,則掃頻范圍為即[-57,57]。方法2:截取前導(dǎo)符號中對應(yīng)odfm符號主體的時域信號進(jìn)行傅立葉變換后得到頻域ofdm符號,將變換得到的頻域ofdm符號進(jìn)行上述掃頻范圍的循環(huán)移位,且隔2點差分相乘,且與已知固定序列子載波的隔2點差分相乘值進(jìn)行相關(guān)運算,得到一系列相關(guān)值,選取最大相關(guān)值對應(yīng)的循環(huán)移位,即可相應(yīng)得到可以得到整數(shù)倍頻偏估計值。利用接收到的包含固定序列子載波的信號和已知頻域固定序列子載波和/或其進(jìn)行傅立葉反變換對應(yīng)的時域信號完成信道估計,同樣可以選擇在時域進(jìn)行和/或在頻域進(jìn)行,在此不再贅述。本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上,但其并不是用來限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改,因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾,均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。當(dāng)前第1頁12