專利名稱：：一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于無線通信領域，更具體地涉及一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法。
背景技術：
：數(shù)字電視數(shù)字廣播無線傳輸系統(tǒng)，作為數(shù)字電視無線數(shù)字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(zhì)量息息相關，并因此受到了人們格外的廣泛關注。數(shù)字電視無線數(shù)字廣播相關技術及其相關產(chǎn)業(yè)是通信與計算機領域內(nèi)發(fā)展較快，市場前景較好的產(chǎn)業(yè)。在數(shù)字電視無線數(shù)字廣播相關技術上，目前各國關注的重點是，如何為復雜波傳環(huán)境下的數(shù)字電視無線數(shù)字廣播提供低成本的可靠高速移動的實現(xiàn)方案。數(shù)字廣播無線信號發(fā)射機傳輸技術是數(shù)字電視無線數(shù)字廣播系統(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。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)字電視無線數(shù)字廣播等諸多領域中的廣泛應用。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(chǎn)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。采用單頻網(wǎng)的組網(wǎng)模式(即，若干個發(fā)射臺同一時間在同一個頻率上發(fā)射同樣的信號以實現(xiàn)對一定服務區(qū)域的可靠覆蓋)可以大大提高數(shù)字電視數(shù)字廣播無線傳輸系統(tǒng)的頻譜利用率。在實際單頻網(wǎng)通信環(huán)境中，數(shù)字電視數(shù)字廣播無線通信系統(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。數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號發(fā)射機傳輸方法是實現(xiàn)可靠數(shù)字電視數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線傳輸?shù)年P鍵技術。利用數(shù)字電視數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線傳輸系統(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)字廣播無線傳輸系統(tǒng)滿足社會需求的體現(xiàn)。正是基于以上背景，本發(fā)明針對實際通信環(huán)境提出一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法，可以滿足高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務數(shù)字電視數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線傳輸?shù)男枰?。欲對專利背景作更深入的了解可參考以下文獻資料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.M.S.Richer,G.Reitmeier,T.Gurley,G.A.Jones,J.ffhitaker,andR.Rast.“TheATSCdigitaltelevisionsystem,"ProceedingsoftheIEEE,SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision-TechnologyandEmergingServices,pp.37-43,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.
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務數(shù)字電視數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線傳輸問題，提出了一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法。本發(fā)明提出的一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法，其特征在于它包括下列步驟1)單頻網(wǎng)的中心數(shù)據(jù)管理器將多媒體數(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(chǎn)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)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理器將輸入數(shù)據(jù)比特流在頻域上形成FFT數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)FT表示快速離散傅立葉變換，F(xiàn)FT數(shù)據(jù)塊的長度為K；3)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理器采用碼率為1的空頻編碼器將在頻域上形成的FFT數(shù)據(jù)塊調(diào)制至單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播無線信號發(fā)射機支路上形成空頻調(diào)制FFT數(shù)據(jù)塊，并調(diào)整各個數(shù)字廣播無線信號發(fā)射機支路的時間同步以保證網(wǎng)絡中的所有發(fā)射機都在同一時間對空頻調(diào)制FFT數(shù)據(jù)塊進行處理；4)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播無線信號發(fā)射機采用IFFT將空頻調(diào)制FFT數(shù)據(jù)塊變換為空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值塊Dt。tal，IFFT表示快速離散傅立葉反變換；5)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播無線信號發(fā)射機按順序?qū)⒖疹l調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值塊平分成兩塊，空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值子塊D1和空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值子塊D2,Dtotal=[D1,D2]；6)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播無線信號發(fā)射機通過峰均功率比調(diào)整單元對空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值子塊D1、空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值子塊D2進行信號加、減、共軛運算處理并重新合成新的空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值塊Dnrat，新的空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值塊Dmw采用如下生成模式得到，生成模式1為權利要求1.一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法，其特征在于它包括下列步驟1)單頻網(wǎng)的中心數(shù)據(jù)管理器將多媒體數(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(chǎn)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)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理器將輸入數(shù)據(jù)比特流在頻域上形成FFT數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)FT表示快速離散傅立葉變換，F(xiàn)FT數(shù)據(jù)塊的長度為K；3)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理器采用碼率為1的空頻編碼器將在頻域上形成的FFT數(shù)據(jù)塊調(diào)制至單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播無線信號發(fā)射機支路上形成空頻調(diào)制FFT數(shù)據(jù)塊，并調(diào)整各個數(shù)字廣播無線信號發(fā)射機支路的時間同步以保證網(wǎng)絡中的所有發(fā)射機都在同一時間對空頻調(diào)制FFT數(shù)據(jù)塊進行處理；4)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播無線信號發(fā)射機采用IFFT將空頻調(diào)制FFT數(shù)據(jù)塊變換為空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值塊Dt。tal，IFFT表示快速離散傅立葉反變換；5)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播無線信號發(fā)射機按順序?qū)⒖疹l調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值塊平分成兩塊，空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值子塊D1和空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值子塊D2,Dtotal=[D1,D2]；6)單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播無線信號發(fā)射機通過峰均功率比調(diào)整單元對空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值子塊D1、空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值子塊D2進行信號加、減、共軛運算處理并重新合成新的空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值塊Dnrat，新的空頻調(diào)制時域離散數(shù)據(jù)樣值塊Dnrat采用如下生成模式得到，生成模式1為Dmw=[D1,D2]，生成模式2為Dnew=[D1,VTT^D1+D2)]，生成模式3為Dnew=[D丨，VTT^D1-D2)]，生成模式4為Dnew=[VIT^D1+D2),D2]，生成模式5為Dnew=IyrT^(D1-D2)5D2]，生成模式6為Dnew=[7172(0,+D2),VTT^D1-D2)j，生成模式7為Dnew=[Di1,D2]，生成模式8為Dnew=[o\,JU2(O\+D2)]，生成模式9為Dnew=Vi7^(D、-D2)]，生成模式10為Dnew+D2)lD2j，生成模式11為Dnew=(VZiT^Dt1-D2)ID2I，生成模式12為2.按權利要求1的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法，其特征在于所述單頻網(wǎng)中的各個數(shù)字廣播無線信號發(fā)射機的訓練序列、業(yè)務指標序列、復數(shù)訓練序列的離散樣值塊的長度X取512、1024、2048中的一個。3.按權利要求2的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法，其特征在于所述訓練序列、業(yè)務指標序列由一系列的1或-ι組成。4.按權利要求2的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法，其特征在于所述訓練序列、業(yè)務指標序列具有偽隨機特性。5.按權利要求2的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法，其特征在于所述訓練序列、業(yè)務指標序列相互之間具有正交性。6.按權利要求1的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法，其特征在于所述空頻調(diào)制FFT數(shù)據(jù)塊由子載波組成；當X取512時，K取2048，子載波的頻率間隔取4KHz；當X取1024時，K取4096，子載波的頻率間隔取2KHz；當X取2048時，K取8192，子載波的頻率間隔取IKHz。7.按權利要求1的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法，其特征在于所述循環(huán)前綴的長度C取值與X取值有關；當X取512時，C取K大小的1/4；當X取1024時，C取K大小的1/8；當X取2048時，C取K大小的1/16。8.按權利要求1的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法，其特征在于所述數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線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。全文摘要本發(fā)明公開了一種數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法，是一種時域頻域空域混合的傳輸方案。本發(fā)明的數(shù)字廣播單頻網(wǎng)無線信號傳輸方法，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。文檔編號H04L25/03GK102263735SQ201110248249公開日2011年11月30日申請日期2011年8月22日優(yōu)先權日2011年8月22日發(fā)明者何加銘,徐鐵峰,聶秋華,鄭紫微申請人:寧波大學