多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法，是一種時域頻域混合的成幀調(diào)制方案。本發(fā)明的多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法的比特交織編碼調(diào)制、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】多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法【
技術領域：
】[0001]本發(fā)明屬于無線通信領域，更具體地涉及一種多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法。【
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)字電視廣播傳輸系統(tǒng)，作為數(shù)字電視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)字電視廣播提供低成本的可靠高速移動的實現(xiàn)方案。成幀調(diào)制技術是數(shù)字電視廣播系統(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(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。[0005]信道編碼是數(shù)字通信系統(tǒng)的重要組成部分。在多徑衰落信道下，可以通過編碼、交織和調(diào)制方案的優(yōu)化設計達到盡可能大的信號分集階數(shù)，以便在等于或超過最小自由距離的符號序列中得到獨立衰落。BICM技術(比特交織編碼調(diào)制，BitInterleavedCodedModulation,BICM)采用比特交織器并且使得編碼和調(diào)制過程相對獨立，從而使得可以將分集階數(shù)從不同的多進制符號數(shù)擴大到不同的二進制比特數(shù)，也就是說，其分集階數(shù)L是二進制碼字序列間的最小漢明距離。由于BICM技術使得分集階數(shù)得到明顯提高，因此，使得通信系統(tǒng)在多徑衰落信道下具有好的誤碼特性。[0006]在實際通信環(huán)境中，數(shù)字電視無線多媒體廣播通信系統(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。無線多媒體廣播信號發(fā)射機成幀調(diào)制方法是實現(xiàn)可靠數(shù)字電視抗干擾無線多媒體廣播的關鍵技術。[0007]利用數(shù)字電視無線多媒體廣播傳輸系統(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)字電視抗干擾無線多媒體廣播傳輸系統(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)境提出一種多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法，可以滿足高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務數(shù)字電視抗干擾無線多媒體廣播傳輸?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.Nee，R.Prasad.“OFDMforwirelessmultimediacommunications，，.[0011]Boston:ArtechHouse,2000.[0012]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.[0013]M.TakadaandM.Sait0.“TransmissionsystemsforISDB-T,ProceedingsoftheIEEE，SpecialIssueonGlobalDigitalTelevision!TechnologyandEmergingServices,pp.251-256，Jan.2006.[0014]G.Caire,G.Taricco,E.Biglieri，“Bit-1nterleavedcodedmodulation，”IEEETrans.1nformationTheory,vol.44，n0.3，pp.927-946，Mayl998.【
發(fā)明內(nèi)容】[0015]本發(fā)明針對高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務數(shù)字電視抗干擾無線多媒體廣播問題，提出了一種多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法。[0016]本發(fā)明提出的一種多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法，其特征在于它包括下列步驟:[0017]I)多媒體廣播移動信號抗干擾發(fā)射機將自己的輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)多碼率刪余卷積編碼、比特交織、碼元調(diào)制`與碼元旋轉后在頻域上形成FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)FT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊的長度為K，K的數(shù)值取偶數(shù)；[0018]2)多媒體廣播移動信號抗干擾發(fā)射機采用IFFT將FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊變換為時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dtotal=[ClojCl1,-,dK_2,dK_J；[0019]3)多媒體廣播移動信號抗干擾發(fā)射機將時域離散比特交織編碼調(diào)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(diào)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(diào)制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D_=[d0,d2,…，dK_4，dK_2]和時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值偶子塊Dffl=[(I1,d3,...,dK_3,(Ik^1]；[0020]4)多媒體廣播移動信號抗干擾發(fā)射機通過峰均功率比調(diào)整單元對時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D胃、時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值偶子塊Dffl進行信號功率調(diào)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(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dmw，新的時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dmw采用如下生成模式得到，生成豐旲式I為Dnew=[D奇，D偶],生成I旲式2為Dnew=D奇，(V0.2D^.+V0.8D^)]，生成模式3為Dnew=[D奇，(70?)奇-V0ID偶I，生成模式4為Dnew=奇偶)iD偶]，生成?！緳嗬蟆?.一種多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法，其特征在于它包括下列步驟:1)多媒體廣播移動信號抗干擾發(fā)射機將自己的輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)多碼率刪余卷積編碼、比特交織、碼元調(diào)制與碼元旋轉后在頻域上形成FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)FT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊的長度為K，K的數(shù)值取偶數(shù)；2)多媒體廣播移動信號抗干擾發(fā)射機采用IFFT將FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊變換為時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dtrtal=[d0,Cl1,…，dK_2，dK_J；3)多媒體廣播移動信號抗干擾發(fā)射機將時域離散比特交織編碼調(diào)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(diào)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(diào)制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D_=[d0,d2,…，dK_4，dK_2]和時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值偶子塊Dffl=[(I1,d3,…，dK_3，dK_J；4)多媒體廣播移動信號抗干擾發(fā)射機通過峰均功率比調(diào)整單元對時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值奇子塊D胃、時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值偶子塊Dffl進行信號功率調(diào)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(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊Dnew，新的時域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊D采用如下生成模式得到，生成模式ISDnrat=[D^,Dffl],生成模式2為2.按權利要求1的多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法，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(chǎn)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(chǎn)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的多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法，其特征在于:所述C取K的1/16;多碼率刪余卷積編碼的編碼率為1/4、1/2、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(diào)制為QPSK、16QAM、64QAM和256QAM中的一種，碼元調(diào)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兒.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的多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法，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的多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法，其特征在于:所述FFT比特交織編碼調(diào)制數(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的多媒體廣播移動信號抗干擾成幀調(diào)制方法，其特征在于:所述G取L的1/8?！疚臋n編號】H04L27/26GK103780559SQ201410024070【公開日】2014年5月7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