專(zhuān)利名稱(chēng)：：用于dab系統(tǒng)的空符號(hào)與模式判別以及幀同步的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及正交頻分多路(OFDM)信號(hào)，尤其涉及數(shù)字音頻廣播(DigitalAudioBroadcasting即DAB)信號(hào)，特別是對(duì)于DAB信號(hào)中空符號(hào)與模式判別以及幀同步的方法，屬于電子通訊
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：DAB系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)是以幀結(jié)構(gòu)的方式傳輸?shù)?。幀是由開(kāi)頭的一個(gè)空符號(hào)(NullSymbol)和若干正交頻分多路符號(hào)(OFDMSymbol)構(gòu)成。根據(jù)不同的空符號(hào)長(zhǎng)度和不同的正交頻分多路符號(hào)，DAB幀的結(jié)構(gòu)分為四種傳輸模式。在做系統(tǒng)的同步時(shí)，首先要對(duì)DAB傳輸模式進(jìn)行檢測(cè)。在傳輸模式確定后既可以判別正交頻分多路符號(hào)的位置。隨后，根據(jù)傳輸模式和正交頻分多路符號(hào)的位置來(lái)判別空符號(hào)的位置，從而完成初次幀同步計(jì)算。接著，對(duì)已經(jīng)完成初次幀同步計(jì)算的信號(hào)，進(jìn)行跟蹤同步計(jì)算得到準(zhǔn)確的DAB幀位置。DAB信號(hào)的模式判別，空符號(hào)判別和正交頻分多路符號(hào)同步的初次幀同步計(jì)算以及動(dòng)態(tài)跟蹤同步計(jì)算就構(gòu)成了DAB系統(tǒng)的幀同步算法，如圖l所示。傳統(tǒng)的對(duì)DAB信號(hào)的幀同步算法，一般是首先檢測(cè)空符號(hào)，從而確定DAB信號(hào)的傳輸模式。進(jìn)一步來(lái)看，傳統(tǒng)的對(duì)DAB信號(hào)的幀同步算法在傳輸模式和空符號(hào)檢測(cè)后再進(jìn)行同步計(jì)算，以空符號(hào)檢測(cè)為基準(zhǔn)。該方法中的跟蹤算法或者稱(chēng)為細(xì)同步算法亦是以空符號(hào)為基準(zhǔn)或是依據(jù)DAB信號(hào)的參考符號(hào)在頻域進(jìn)行。由此可見(jiàn)，這些傳統(tǒng)算法均是利用DAB信號(hào)的構(gòu)造特點(diǎn)設(shè)計(jì)的。這些傳統(tǒng)算法的初次幀同步計(jì)算一般都需要持續(xù)數(shù)個(gè)DAB幀(以模式一為例，一幀的時(shí)間是96ms)。并且以DAB空符號(hào)為基準(zhǔn)的算法在低信噪比時(shí)計(jì)算往往出現(xiàn)偏差故影響信號(hào)處理的質(zhì)量。因此，利用這些傳統(tǒng)算法無(wú)法快速地進(jìn)行DAB信號(hào)的幀同步，這必然延長(zhǎng)信號(hào)恢復(fù)時(shí)間，故在信號(hào)丟失時(shí)無(wú)法快速地重新捕捉信號(hào)。并且這些傳統(tǒng)算法的設(shè)計(jì)依賴(lài)于DAB信號(hào)的結(jié)構(gòu)，故無(wú)法應(yīng)用于一般的OFDM信號(hào)的同步計(jì)算，這將大大降低算法的復(fù)用，從而降低相關(guān)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種用于DAB系統(tǒng)的空符號(hào)與模式判別以及幀同步的方法。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)用于DAB系統(tǒng)的空符號(hào)與模式判別以及幀同步的方法，其包括以下步驟步驟一按DAB信號(hào)不同模式OFDM信號(hào)的長(zhǎng)度做變步長(zhǎng)的相關(guān)計(jì)算，即Q"1,2,3，4"=0,1,2,...,AT;步驟二將相關(guān)計(jì)算的結(jié)果分別按一定長(zhǎng)度取最大值，即二max(C^,G,."C"A:=1,2,3,4_/=1,2,…,iV/m;步驟三對(duì)向量i^的相鄰元素做差，即A"肌M山步驟四對(duì)^取絕對(duì)值后求和，即S^t"fe(D。；A:=l步驟五統(tǒng)計(jì)^中的零元素，即4=/m/(Dt=0)it=l,2,3,4;步驟六分別對(duì)&取最大值，對(duì)^取最小值，根據(jù)最大值和最小值的下標(biāo)確定DAB的傳輸模式。進(jìn)一步地，上述的用于DAB系統(tǒng)的空符號(hào)與模式判別以及幀同步的方法，其中所述步驟六中確定的DAB傳輸模式采用符號(hào)同步計(jì)算，即C=G)!*G/"=1,2,...,M，隨后將將相關(guān)計(jì)算的結(jié)果取最大值M=max(C)。更進(jìn)一步地，上述的用于DAB系統(tǒng)的空符號(hào)與模式判別以及幀同步的方法，其中所述步驟六中后根據(jù)已經(jīng)確定的DAB傳輸模式結(jié)合OFDM符號(hào)位置皿行空符號(hào)搜索計(jì)算，且采用兩段信號(hào)的能量比較。更進(jìn)一步地，上述的用于DAB系統(tǒng)的空符號(hào)與模式判別以及幀同步的方法，其中對(duì)DAB信號(hào)進(jìn)行幀同步跟蹤計(jì)算，且在每一幀的參考符號(hào)進(jìn)行，幀同步跟蹤算法采用相關(guān)計(jì)算。本發(fā)明技術(shù)方案的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在(1)本發(fā)明技術(shù)方案通用性強(qiáng)，能適用于DAB、DVB-T/H，STIMI等多種OFDM信號(hào)，針對(duì)具體類(lèi)型的信號(hào)，在做同步計(jì)算時(shí)只需稍加改動(dòng)即可；(2)由于采用了首先進(jìn)行模式判別和符號(hào)同步再進(jìn)行幀同步，克服了一些算法先進(jìn)行幀同步的局限性。對(duì)DAB信號(hào)做模式判別以及幀同步都能在一幀時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)，既對(duì)全部模式的DAB信號(hào)都能在96ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)模式判別以及幀同步，達(dá)到了DAB信號(hào)模式判別以及幀同步所需的最短時(shí)間；(3)由于采用了首先進(jìn)行模式判別和符號(hào)同步再進(jìn)行幀同步，因此提高了空符號(hào)檢湖,幀同步的準(zhǔn)確性。因此，在對(duì)僅有白噪聲的信號(hào)做仿真，信噪比0dB時(shí)，仍能進(jìn)行正確的模式判別以及幀同步計(jì)算；(4)本發(fā)明在數(shù)據(jù)的計(jì)算方面，育巨盡量避免乘法運(yùn)算，因而能很方便地在集成電路設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)，便于推廣應(yīng)用。本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過(guò)下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說(shuō)明進(jìn)行圖示和解釋。這些實(shí)施例僅是應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。這些附圖當(dāng)中，圖1是DAB系統(tǒng)的幀同步方法示意圖；圖20FDM符號(hào)構(gòu)造；圖中各附圖標(biāo)記的含義是AOFDM符號(hào)B保護(hù)間隔CFFT長(zhǎng)度具體實(shí)施例方式下面以模式1和模式2在不同信噪比下的DAB信號(hào)為例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)于數(shù)字音頻廣播信號(hào)，接收端在經(jīng)過(guò)去載波和下變頻處理之后得到的信號(hào)是2.048MHz采樣率的OFDM信號(hào)，其OFDM符號(hào)如圖2所示。從圖2中可以看出，每個(gè)OFDM符號(hào)A都包括兩部分，即保護(hù)間隔B和FFT長(zhǎng)度C。保護(hù)間隔B均為FFT長(zhǎng)度C后端部分序列B'的復(fù)制。特別地，對(duì)于模式1的信號(hào)，保護(hù)間隔B為504采樣，F(xiàn)FT長(zhǎng)度C為2048采樣。模式2的信號(hào)，保護(hù)間隔B為126采樣和FFT長(zhǎng)度C為512采樣。進(jìn)一步結(jié)合表1表5的領(lǐng)賦結(jié)果見(jiàn)來(lái)看，測(cè)試結(jié)果顯示，即使在降低信噪比的情況下，在任意位置開(kāi)始做同步檢測(cè)，都能獲得在各模式的允許范圍之內(nèi)的較小的檢測(cè)誤差。表h模式l，無(wú)時(shí)偏和頻偏<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表4:模式2，有時(shí)偏和頻偏DAB模式二，時(shí)偏30ppm,載波頻偏15KHz<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>通過(guò)以上描述可以看出，本發(fā)明有如下的優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明技術(shù)方案通用性強(qiáng)，能適用于DAB、DVB-T/H，STMI等多種OFDM信號(hào)，針對(duì)具體類(lèi)型的信號(hào)，在做同步計(jì)算時(shí)只需稍加改動(dòng)即可；(2)由于采用了首先進(jìn)行模式判另,符號(hào)同步再進(jìn)行幀同步，克服了先進(jìn)行幀同步的局P艮性。對(duì)DAB信號(hào)做模式判別以及幀同步都能在一幀時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)，既對(duì)全部模式的DAB信號(hào)都能在96ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)模式判別以及幀同步，達(dá)到了DAB信號(hào)模式判別以及幀同步所需的最短時(shí)間；(3)由于采用了首先進(jìn)行模式判另訴P符號(hào)同步再進(jìn)行幀同步，因此提高了空符號(hào)檢測(cè)和幀同步的準(zhǔn)確性。因此，在對(duì)僅有白噪聲的信號(hào)做仿真，信噪比0dB時(shí)，仍能進(jìn)行正確的模式判別以及幀同步計(jì)算；(4)本發(fā)明在數(shù)據(jù)的計(jì)算方面，能盡量避免乘法運(yùn)算，因而能很方便地在集成電路設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)，便于推廣應(yīng)用。綜上所述，將本發(fā)明在通訊領(lǐng)域內(nèi)推廣后，能對(duì)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步起到推動(dòng)作用。權(quán)利要求1、用于DAB系統(tǒng)的空符號(hào)與模式判別以及幀同步的方法，其特征在于包括以下步驟步驟一按DAB信號(hào)不同模式中OFDM信號(hào)的長(zhǎng)度做變步長(zhǎng)的相關(guān)計(jì)算，即Ckn＝Gnk*Gnk′Tk＝1，2，3，4n＝0，1，2，...，N；步驟二將相關(guān)計(jì)算的結(jié)果分別按一定長(zhǎng)度取最大值，即<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>M</mi><mi>kj</mi></msub><mo>=</mo><mi>max</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>C</mi><mrow><mi>kj</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>,</mo><msub><mi>C</mi><mrow><mi>kj</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msub><mi>C</mi><mi>kjm</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math>id="icf0001"file="A2008100233360002C1.tif"wi="53"he="5"top="85"left="22"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>k＝1，2，3，4j＝1，2，...，N/m；步驟三對(duì)向量Mk的相鄰元素做差，即Dk＝diff(Mk)；步驟四對(duì)Dk取絕對(duì)值后求和，即<mathsid="math0002"num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>S</mi><mi>k</mi></msub><mo>=</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>4</mn></munderover><mi>abs</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>D</mi><mi>k</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math>id="icf0002"file="A2008100233360002C2.tif"wi="30"he="10"top="108"left="107"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>步驟五統(tǒng)計(jì)Dk中的零元素，即Zk＝find(Dk＝0)k＝1，2，3，4；步驟六分別對(duì)Sk取最大值，對(duì)Zk取最小值，根據(jù)最大值和最小值的下標(biāo)確定DAB的傳輸模式。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于DAB系統(tǒng)的空符號(hào)與模式判別以及幀同步的方法，其特征在于所述步驟六中確定的DAB傳輸模式采用符號(hào)同步計(jì)算，即C=G=1,2,...,M，隨后將將相關(guān)計(jì)算的結(jié)果取最大值M:max(CJ。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于DAB系統(tǒng)的空符號(hào)與模式判別以及幀同步的方法，其特征在于所述步驟六中后根據(jù)已經(jīng)確定的DAB傳輸模式結(jié)合OFDM符號(hào)位置來(lái)進(jìn)行空符號(hào)搜索計(jì)算，且采用兩段信號(hào)的4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于DAB系統(tǒng)的空符號(hào)與模式判別以及幀同步的方法，其特征在于對(duì)DAB信號(hào)進(jìn)行幀同步跟蹤計(jì)算，且在每一幀的參考符號(hào)進(jìn)行，幀同步跟蹤算法采用相關(guān)計(jì)算。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于DAB系統(tǒng)的空符號(hào)與模式判別以及幀同步的方法。首先按DAB信號(hào)不同模式OFDM信號(hào)的長(zhǎng)度做變步長(zhǎng)的相關(guān)計(jì)算，接著將相關(guān)計(jì)算的結(jié)果分別按一定長(zhǎng)度取最大值，對(duì)向量M<sub>k</sub>的相鄰元素做差，然后對(duì)D<sub>k</sub>取絕對(duì)值后求和得S<sub>k</sub>，統(tǒng)計(jì)D<sub>k</sub>中的零元素個(gè)數(shù)得Z<sub>k</sub>，最后分別對(duì)S<sub>k</sub>取最大值，對(duì)Z<sub>k</sub>取最小值，即可根據(jù)最大值和最小值的下標(biāo)確定DAB的傳輸模式。本發(fā)明適用于DAB、DVB-T/H，STIMI等多種OFDM信號(hào)，達(dá)到DAB信號(hào)模式判別以及幀同步所需的最短時(shí)間，提高了空符號(hào)檢測(cè)和幀同步的準(zhǔn)確性，便于在集成電路設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)。文檔編號(hào)H04L27/26GK101557369SQ20081002333公開(kāi)日2009年10月14日申請(qǐng)日期2008年4月8日優(yōu)先權(quán)日2008年4月8日發(fā)明者劉一京申請(qǐng)人:威望科技(蘇州)有限公司