專利名稱：一種數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(diào)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)線通信領(lǐng)域，更具體地涉及一種具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的 (比特交織編碼調(diào)制，Bit Interleaved Coded Modulation, BICM)數(shù)字電視地 面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(diào)制方法。
背景技術(shù)：
目前，地面電視廣播已從模擬逐漸向數(shù)字化方向發(fā)展。數(shù)字電視地面廣播傳 輸系統(tǒng)，作為數(shù)字電視地面廣播的重要組成部分，其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，與人們的 生活質(zhì)量息息相關(guān)，并因此受到了人們格外的廣泛關(guān)注。數(shù)字電視地面廣播相關(guān) 技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)是通信與計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展較快，市場(chǎng)前景較好的產(chǎn)業(yè)。在數(shù) 字電視地面廣播相關(guān)技術(shù)上，目前各國(guó)關(guān)注的重點(diǎn)是，如何為復(fù)雜波傳環(huán)境下的 數(shù)字電視地面廣播提供低成本的可靠高速移動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方案。數(shù)字電視地面廣播發(fā) 射機(jī)調(diào)制技術(shù)是數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)性能起著決定 性的作用，是大家重點(diǎn)研究的對(duì)象。
由于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，正交頻分復(fù)用(OFDM) 技術(shù)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變得越來(lái)越容易。因OFDM多載波傳輸技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，頻譜 利用率高，可以抗頻率選擇性和信道時(shí)變等諸多優(yōu)點(diǎn)而倍受大家的關(guān)注并得到深 入的研究和在Xdsl、寬帶移動(dòng)通信、寬帶無(wú)線局域網(wǎng)、數(shù)字電視地面廣播等諸 多領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用信道編碼是數(shù)字通信系統(tǒng)的重要組成部分。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展， 信道編碼技術(shù)已成為現(xiàn)代通信領(lǐng)域不可或缺的技術(shù)。在信息序列中嵌入冗余碼 元，信道編碼技術(shù)通過(guò)冗余碼元的作用減小信號(hào)在傳輸過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)誤，從而提 高通信系統(tǒng)的可靠性。
在多徑衰落信道下，可以通過(guò)編碼、交織和調(diào)制方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)達(dá)到盡可能 大的信號(hào)分集階數(shù)，以便在等于或超過(guò)最小自由距離的符號(hào)序列中得到獨(dú)立衰 落。BICM技術(shù)(比特交織編碼調(diào)制，Bit Interleaved Coded Modulation, BICM) 采用比特交織器并且使得編碼和調(diào)制過(guò)程相對(duì)獨(dú)立，從而使得可以將分集階數(shù)從 不同的多進(jìn)制符號(hào)數(shù)擴(kuò)大到不同的二進(jìn)制比特?cái)?shù)，也就是說(shuō)，其分集階數(shù)丄是二 進(jìn)制碼字序列間的最小漢明距離。由于BICM技術(shù)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。
在實(shí)際通信環(huán)境中，數(shù)字電視地面廣播通信系統(tǒng)性能受到同步時(shí)間、時(shí)鐘抖 動(dòng)、信道衰落、信道干擾等因素的影響。發(fā)射機(jī)調(diào)制方法是實(shí)現(xiàn)可靠數(shù)字電視地 面廣播的關(guān)鍵技術(shù)。
多天線通信系統(tǒng)使用多個(gè)(乂個(gè))發(fā)射天線以及一個(gè)或多個(gè)(iV,個(gè))接收天
線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，它通過(guò)將W,個(gè)發(fā)射天線發(fā)送不同的數(shù)據(jù)來(lái)提高系統(tǒng)吞吐率或 者通過(guò)冗余地發(fā)送數(shù)據(jù)來(lái)改善通信的可靠性。發(fā)射分集利用在空間、頻率、時(shí)間 或者這些維度的組合上進(jìn)行數(shù)據(jù)的冗余傳輸，通過(guò)在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)處的簡(jiǎn)單發(fā)射分集處理，可以改善通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃詮亩沟猛ㄐ畔到y(tǒng)獲得較強(qiáng)的 性能。同時(shí)，采用單頻網(wǎng)的組網(wǎng)模式(即，若干個(gè)發(fā)射臺(tái)同一時(shí)間在同一個(gè)頻率 上發(fā)射同樣的信號(hào)以實(shí)現(xiàn)對(duì)一定服務(wù)區(qū)域的可靠覆蓋)可以大大提高數(shù)字電視地 面廣播傳輸系統(tǒng)的頻譜利用率。
利用數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)提供無(wú)償電視廣播、有償電視廣播、保密信 息傳輸、多媒體增值服務(wù)等可控制多業(yè)務(wù)是新一代數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)滿 足社會(huì)需求的體現(xiàn)。
正是基于以上背景，本發(fā)明針對(duì)實(shí)際通信環(huán)境提出一種具有時(shí)域訓(xùn)練序列和 BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(diào)制方法，可以滿足單頻網(wǎng)高數(shù)據(jù)率可控 制多業(yè)務(wù)數(shù)字電視地面廣播傳輸?shù)男枰?br> 欲對(duì)專利背景作更深入的了解可參考以下文獻(xiàn)資料
L. J， Cimini，"Analysis and simulation of a digital mobile
channel using orthogonal frequency division multiplexing, "
7y^7761. Cb鵬肌，vol. COM-33， pp. 665 - 675， July 1985.
R.V.Nee，R.Prasad. " CF蕭 /or ^'r6"7e^5" 層J ti膨rf/s
C(9娜"/ icsti(9"5"，， . Boston: Artech House, 2000.
A. R. S. Bahai and B. R. Saltzberg. "M/Jti-tkrrior
Cb/zm/7 /ci3^'o/75".' 77 eor/ 朋J ^OA/icatj'^ms1 6>/ 6F/W" . Kluwer
Academic/Plenum, 1999.
Y. Wu， S. Hirakawa， U. H. Reimers， and J. Whitaker. "Overview of digital television development,，， 尸raceeG7/7^s1
^erg7'"g 5ferWces， pp. 8 - 21， Jan. 2006.
G. Caire， G. Taricco， E. Biglieri，"Bit-interleaved coded modulation, ，, ii221 :Trs/751. T/ifomg^z'o/ 77 ea/T， vol. 44， no. 3， pp. 927-946， May 1998.
X. Li， A. Chindapol and J， A. Ritchey， "Bit-interleaved coded modulation with iterative decoding and 8 PSK signaling, ，， /f歷 7>雄.C薩肌，vol. 50， pp. 1250-1257， 2002. J\ Hagenauer，"Rate-compatible punctured convolutional codes and their applications, ，， 7>朋6". 6b層肌，vol. 36， no. 4，
pp. 389-400， April 1988.
X. Li and丄 A. Ritcey， "Bit-interleaved coded modulation with iterative decoding, ，， 7￡￡^ Cb腳肌， vol, 1， pp. 169 - 171， Nov. 1997.
A. Chindapol and J". A.Ritcey， "Design,analysis, and performanceevaluationforBICM-IDwithsquare QAM constellations in Rayleigh fading channels, ，， 5k7e". ^reas 6b/affl肌，vol. 19， no. 5， pp. 944 - 957， May 2001. IL Wachsmann， R. Fischer, and J. Huber，"Multilevel codes: theoretical concepts and practical design rules, " /Efi21 7><9肌 i/ /,, 77 e町，vol. 45， no. 5， pp. 1361 - 1391， July 1999.S. Benedetto, D. Divsalar， G. Montorsi， and F. Pollara， "Serial concatenation of interleaved codes: performance analysis, design: and iterative decoding, ，， Z5S 7ra"51. i) /br孤 7T ear乂 vol. 44， no. 3, pp. 909 - 925, May 1998.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)單頻網(wǎng)高數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務(wù)數(shù)字電視地面廣播提出了一種具 有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(diào)制方法。
本發(fā)明提出的一種具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī) 空頻調(diào)制方法，其特征在于它包括下列步驟
1) 單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理器將輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)多碼率刪余巻積編碼、比 特交織、碼元調(diào)制后進(jìn)一步在頻域上形成FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊(FFT比 特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度(符號(hào)個(gè)數(shù))為《)；
2) 單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)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比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊調(diào)制至單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)支 路上形成空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊(空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào) 制數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度(符號(hào)個(gè)數(shù))為《)，并調(diào)整各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)支路 的時(shí)間同步以保證網(wǎng)絡(luò)中的所有發(fā)射機(jī)都在同一時(shí)間對(duì)空頻調(diào)制FFT比特交織 編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊進(jìn)行處理；
3) 單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)采用IFFT (快速離散傅立葉反 變換)將空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊變換為空頻調(diào)制時(shí)域離散比特交 織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊；
4) 單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將循環(huán)前綴(循環(huán)前綴的長(zhǎng)度 為C)作為保護(hù)間隔插入到空頻調(diào)制時(shí)域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊，形 成空頻調(diào)制時(shí)域循環(huán)前綴離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊(空頻調(diào)制時(shí)域循環(huán) 前綴離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊的長(zhǎng)度為(《+ C));
5) 單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將連續(xù)的4個(gè)空頻調(diào)制時(shí)域循 環(huán)前綴離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊形成幀體(幀體的長(zhǎng)度為丄，
"4x(《+ C));
6) 單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將訓(xùn)練序列作為復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列 的實(shí)部序列、將業(yè)務(wù)指標(biāo)序列作為復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的虛部序列，在時(shí)域上構(gòu)成復(fù)數(shù) 訓(xùn)練序列的離散樣值塊(訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列、復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的離散樣值塊
的長(zhǎng)度都為X);
7) 單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將時(shí)域上構(gòu)成的復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列
的離散樣值塊(作為幀頭)插入到幀體，以形成信號(hào)幀；
8) 單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)采用平方根升余弦滾降濾波器 對(duì)信號(hào)幀的信號(hào)脈沖成形；
9) 單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將基帶信號(hào)上變頻至載波上。
按照上述的具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(diào)制 方法，其特征在于數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)的信號(hào)幀中具有時(shí)域復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列 離散樣值塊；數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)的訓(xùn)練序列的長(zhǎng)度(符號(hào)個(gè)數(shù))X為512， 相對(duì)應(yīng)的FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度(符號(hào)個(gè)數(shù))《(子載波數(shù))為1024，相對(duì)應(yīng)的子載波的頻率間隔分別為8KHz，相對(duì)應(yīng)的循環(huán)前綴長(zhǎng)度C為FFT 比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度K大小的1/16;數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)的訓(xùn)練 序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列由一系列的1或-1組成，具有偽隨機(jī)特性；數(shù)字電視地面 廣播發(fā)射機(jī)的訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列相互之間具有正交性；數(shù)字電視地面廣播 發(fā)射機(jī)的各個(gè)不同的業(yè)務(wù)指標(biāo)序列包含著并且唯一表達(dá)著數(shù)字電視地面廣播發(fā) 射機(jī)的各系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務(wù)模式信息；空頻編碼器的碼率為l;對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行多 ^率刪余巻積編碼的編碼率為1/4、 1/2、 5/8、 3/4和7/8中的一個(gè)；比特交織 采用隨機(jī)交織方式；碼元調(diào)制為QPSK、 16 QAM、 32 Q細(xì)和64 QAM中的一種，碼 元星座圖映射方式采用格雷碼映射。
本發(fā)明的特點(diǎn)
本發(fā)明是一種空域時(shí)域頻域混合的調(diào)制方案。數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)的信 號(hào)幀中具有時(shí)域復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列離散樣值塊，數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)的訓(xùn)練序 列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列具有偽隨機(jī)特性，數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)的訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù) 指標(biāo)序列相互之間具有正交性，數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將時(shí)域上構(gòu)成的復(fù)數(shù)訓(xùn) 練序列的離散樣值塊(作為幀頭)插入到幀體而形成信號(hào)幀，這些保證了數(shù)字電 視地面廣播發(fā)射機(jī)可以實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的幀同步、頻率同步、時(shí)間同步、信道傳輸 特性估計(jì)、以及對(duì)相位噪聲和信道傳輸特性進(jìn)行可靠跟蹤。將循環(huán)前綴作為保護(hù) 間隔插入到時(shí)域的離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊以形成時(shí)域循環(huán)前綴離散 比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊，可以減少時(shí)域復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列離散樣值塊、相鄰時(shí) 域循環(huán)前綴離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊相互之間的干擾影響。將連續(xù)的4 個(gè)時(shí)域循環(huán)前綴離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊形成幀體可以提高數(shù)字電視 地面廣播系統(tǒng)的效率。采用BICM對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行比特交織編碼調(diào)制提高了分集 階數(shù)，使得通信系統(tǒng)在多徑衰落信道下具有好的誤碼特性。數(shù)字電視地面廣播發(fā) 射機(jī)的各個(gè)不同的業(yè)務(wù)指標(biāo)序列包含著并且唯一表達(dá)著數(shù)字電視地面廣播發(fā)射 機(jī)的各系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務(wù)模式信息，可以使得數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)能夠提供 無(wú)償電視廣播、有償電視廣播、保密信息傳輸、多媒體增值服務(wù)等可控制多業(yè)務(wù)， 滿足社會(huì)需求。采用空頻調(diào)制使得整個(gè)數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)獲得較強(qiáng)的性能。 本發(fā)明的空頻調(diào)制方法具有同步時(shí)間短、時(shí)鐘抖動(dòng)小、抗信道衰落、抗信道干擾、 可以提供單頻網(wǎng)高比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)率可控制多業(yè)務(wù)數(shù)字電視地面廣播傳
輸?shù)戎T多優(yōu)點(diǎn)。


圖1是按照本發(fā)明的具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī) 空頻調(diào)制方法的單頻網(wǎng)發(fā)射機(jī)的實(shí)施例示意圖。
圖2是按照本發(fā)明的具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī) 空頻調(diào)制方法的單頻網(wǎng)發(fā)射機(jī)形成信號(hào)幀的實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
按照本發(fā)明提出的具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī) 空頻調(diào)制方法的單頻網(wǎng)發(fā)射機(jī)的實(shí)施例(假設(shè)單頻網(wǎng)中有iV個(gè)發(fā)射機(jī))，如圖1 所示，按下列步驟進(jìn)行
1)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理器將輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)多碼率刪余巻積編碼、比特交織、碼元調(diào)制后進(jìn)一步在頻域上形成FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊(FFT比特交 織編，調(diào)制數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度(符號(hào)個(gè)數(shù))為《，《取1024，相對(duì)應(yīng)的子載波的頻 率間隔取8KHz);
2)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)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 比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊調(diào)制至單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)支路 上形成空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊(空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào) 制數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度(符號(hào)個(gè)數(shù))為尺)，并調(diào)整各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)支路 的時(shí)間同步以保證網(wǎng)絡(luò)中的所有發(fā)射機(jī)都在同一時(shí)間對(duì)空頻調(diào)制FFT比特交織 編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊進(jìn)行處理；
3 )單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)采用IFFT (快速離散傅立葉反變換) 將空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊變換為空頻調(diào)制時(shí)域離散比特交織編 碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊；
4) 單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將循環(huán)前綴(循環(huán)前綴的長(zhǎng)度為C) 作為保護(hù)間隔插入到空頻調(diào)制時(shí)域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊，形成空頻 調(diào)制時(shí)域循環(huán)前綴離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊(空頻調(diào)制時(shí)域循環(huán)前綴離
散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊的長(zhǎng)度為^: + c》C取FFT比特交織編碼調(diào)制
數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度《大小的1/16);
5) 單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將連續(xù)的4個(gè)空頻調(diào)制時(shí)域循環(huán)前 綴離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊形成幀體(幀體的長(zhǎng)度為Z ，
Z = 4x("C));
6) 單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將訓(xùn)練序列作為復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的實(shí) 部序列、將業(yè)務(wù)指標(biāo)序列作為復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的虛部序列，在時(shí)域上構(gòu)成復(fù)數(shù)訓(xùn)練 序列的離散樣值塊(訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列、復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的離散樣值塊的長(zhǎng) 度都為X， I取512);
7) 單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將時(shí)域上構(gòu)成的復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的離 散樣值塊(作為幀頭)插入到幀體，以形成信號(hào)幀；
8) 單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)采用平方根升余弦滾降濾波器對(duì)信 號(hào)幀的信號(hào)脈沖成形；
9) 單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將基帶信號(hào)上變頻至載波上。
按照本發(fā)明的具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻 調(diào)制方法的單頻網(wǎng)發(fā)射機(jī)形成信號(hào)幀的實(shí)施例，如圖2所示，具體實(shí)施如下
單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理器將輸入數(shù)據(jù)比特流經(jīng)多碼率刪余巻積編碼、比特交 織、碼元調(diào)制后進(jìn)一步在頻域上形成FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊。
FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊由子載波組成。FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊 的長(zhǎng)度(符號(hào)個(gè)數(shù))為《；FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度K (子載波數(shù)) 取1024，相對(duì)應(yīng)的子載波的頻率間隔取8KHz。
單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)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 比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊調(diào)制至單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)支路 上形成空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊(空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào) 制數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度(符號(hào)個(gè)數(shù))為《)，并調(diào)整各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)支路 的時(shí)間同步以保證網(wǎng)絡(luò)中的所有發(fā)射機(jī)都在同一時(shí)間對(duì)空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊進(jìn)行處理；
單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)采用IFFT (快速離散傅立葉反變 換)將空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊變換為空頻調(diào)制時(shí)域離散比特交 織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊；
單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將循環(huán)前綴(循環(huán)前綴的長(zhǎng)度為 C)作為保護(hù)間隔插入到空頻調(diào)制時(shí)域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊，形成 空頻調(diào)制時(shí)域循環(huán)前綴離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊(空頻調(diào)制時(shí)域循環(huán)前
綴離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊的長(zhǎng)度為(《+ CO， C取FFT比特交織編碼
調(diào)制數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度《大小的1/16);
單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將連續(xù)的4個(gè)空頻調(diào)制時(shí)域循環(huán)前 綴離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊形成幀體(幀體的長(zhǎng)度為丄，
"4x(尺+ C));
單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將訓(xùn)練序列作為復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的 實(shí)部序列、將業(yè)務(wù)指標(biāo)序列作為復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的虛部序列，在時(shí)域上構(gòu)成復(fù)數(shù)訓(xùn) 練序列的離散樣值塊。
訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列、復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的離散樣值塊的長(zhǎng)度都為I， X取
512。
作為數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)的訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列由一系列的1或-1 組成，具有偽隨機(jī)特性，訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列相互之間具有正交性。滿足上 述特征的訓(xùn)練序列可由作為偽隨機(jī)數(shù)序列的一種特殊類型的一組移位m序列和 作為正交序列的沃爾什序列、哈達(dá)瑪序列或由其他方式產(chǎn)生的正交序列實(shí)現(xiàn)。
各個(gè)不同的業(yè)務(wù)指標(biāo)序列包含著并且唯一表達(dá)著數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī) 的各系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務(wù)模式信息。
單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將時(shí)域上構(gòu)成的復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的 離散樣值塊(作為幀頭)插入到幀體，以形成信號(hào)幀。
單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)采用平方根升余弦滾降濾波器對(duì) 信號(hào)幀的信號(hào)脈沖成形；
單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將基帶信號(hào)上變頻至載波上。
單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)采用平方根升余弦滾降濾波器對(duì) 信號(hào)幀的信號(hào)進(jìn)行脈沖成形。對(duì)信號(hào)幀的信號(hào)進(jìn)行脈沖成形的平方根升余弦滾降 濾波器的滾降系數(shù)取0.05。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于 上述實(shí)施例，在不脫離本申請(qǐng)的權(quán)利要求的精神和范圍情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員可作出各種修改或改型。
權(quán)利要求
1、一種具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(diào)制方法，其特征在于它包括下列步驟1)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理器將輸入數(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)制后進(jìn)一步在頻域上形成FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊(FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度(符號(hào)個(gè)數(shù))為K)；2)單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)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比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊調(diào)制至單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)支路上形成空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊(空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度(符號(hào)個(gè)數(shù))為K)，并調(diào)整各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)支路的時(shí)間同步以保證網(wǎng)絡(luò)中的所有發(fā)射機(jī)都在同一時(shí)間對(duì)空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊進(jìn)行處理；3)單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)采用IFFT(快速離散傅立葉反變換)將空頻調(diào)制FFT比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊變換為空頻調(diào)制時(shí)域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊；4)單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將循環(huán)前綴(循環(huán)前綴的長(zhǎng)度為C)作為保護(hù)間隔插入到空頻調(diào)制時(shí)域離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊，形成空頻調(diào)制時(shí)域循環(huán)前綴離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊(空頻調(diào)制時(shí)域循環(huán)前綴離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊的長(zhǎng)度為(K+C))；5)單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將連續(xù)的4個(gè)空頻調(diào)制時(shí)域循環(huán)前綴離散比特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)樣值塊形成幀體(幀體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，L＝4×(K+C))；6)單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將訓(xùn)練序列作為復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的實(shí)部序列、將業(yè)務(wù)指標(biāo)序列作為復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的虛部序列，在時(shí)域上構(gòu)成復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的離散樣值塊(訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列、復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的離散樣值塊的長(zhǎng)度都為X)；7)單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將時(shí)域上構(gòu)成的復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的離散樣值塊(作為幀頭)插入到幀體，以形成信號(hào)幀；8)單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)采用平方根升余弦滾降濾波器對(duì)信號(hào)幀的信號(hào)脈沖成形；9)單頻網(wǎng)中的各個(gè)數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)將基帶信號(hào)上變頻至載波上。
2、 按權(quán)利要求1的具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(diào) 制方法，其特征在于所述數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)的訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列、 復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列的離散樣值塊的長(zhǎng)度(符號(hào)個(gè)數(shù))X為512。
3、 按權(quán)利要求2的具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(diào) 制方法，其特征在于所述訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列具有偽隨機(jī)特性。
4、 按權(quán)利要求2的具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(diào)制方法，其特征在于所述訓(xùn)練序列、業(yè)務(wù)指標(biāo)序列相互之間具有正交性。
5、 按權(quán)利要求1的具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(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，F(xiàn)FT比 特交織編碼調(diào)制數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度(符號(hào)個(gè)數(shù))K (子載波數(shù))為1024，子載波的 頻率間隔為8KHz。
6、 按權(quán)利要求1的具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(diào) 制方法，其特征在于所述循環(huán)前綴的長(zhǎng)度為C， C取《大小的l/16。
7、 按權(quán)利要求1的具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(diào) 制方法，其特征在于所述信號(hào)幀由幀頭插入到幀體而形成。
8、 按權(quán)利要求1的具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(diào) 制方法，其特征在于所述空頻編碼器的的碼率為1，所述對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行多碼 率刪余巻積編碼、比特交織、碼元調(diào)制處理的多碼率刪余巻積編碼的編碼率為 1/4、 1/2、 5/8、 3/4和7/8中的一個(gè)，比特交織采用隨機(jī)交織方式，碼元調(diào)制 為QPSK、 16 QAM、 32 QAM和64 QAM中的一種，碼元星座圖映射方式采用格雷碼 映射。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有時(shí)域訓(xùn)練序列和BICM的數(shù)字電視地面廣播發(fā)射機(jī)空頻調(diào)制方法，它包括1)將輸入數(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)制后進(jìn)一步在頻域上形成數(shù)據(jù)塊；2)采用空頻編碼器調(diào)制并調(diào)整時(shí)間同步；3)經(jīng)IFFT將數(shù)據(jù)塊變換為時(shí)域離散數(shù)據(jù)樣值塊；4)插入循環(huán)前綴形成時(shí)域循環(huán)前綴離散數(shù)據(jù)樣值塊；5)連續(xù)4個(gè)時(shí)域循環(huán)前綴離散數(shù)據(jù)樣值塊形成幀體；6)將訓(xùn)練序列作為復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列實(shí)部序列、將業(yè)務(wù)指標(biāo)序列作為復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列虛部序列構(gòu)成時(shí)域復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列離散樣值塊；7)將時(shí)域復(fù)數(shù)訓(xùn)練序列離散樣值塊插入到幀體形成信號(hào)幀；8)用平方根升余弦滾降濾波器對(duì)信號(hào)幀脈沖成形；9)將基帶信號(hào)上變頻至載波上。
文檔編號(hào)H04N5/40GK101431503SQ20081022828
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者何加銘, 徐鐵峰, 聶秋華, 鄭紫微 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)