專利名稱：無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，特別涉及一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法及無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
應(yīng)急通信是一種應(yīng)對(duì)自然或者認(rèn)為的突然性緊急情況下的特殊通信機(jī)制，其應(yīng)用場(chǎng)合通常是在自然災(zāi)害救助、局部軍事沖突、恐怖襲擊預(yù)防以及其他緊急情況。緊急情況下的應(yīng)急通信，通常需要實(shí)時(shí)地對(duì)語音、圖像、視頻信息等進(jìn)行傳輸，因而具有實(shí)時(shí)性要求高、數(shù)據(jù)容量大以及部署快捷的特點(diǎn)。無線寬帶通信由于不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，只要在覆蓋區(qū)域內(nèi)都能夠進(jìn)行自由通信，且能夠滿足大容量的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枨螅蚨蔀閼?yīng)急通信的首選技術(shù)手段。由于應(yīng)急通信通常需要在惡劣的環(huán)境下進(jìn)行通信，例如建筑密集的城市、丘陵、山林、叢林地帶等 等，復(fù)雜的地形地貌產(chǎn)生的散射、反射等現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)的多徑復(fù)雜，信噪比較低。然而，目前已有的無線通信技術(shù)，一般并未考慮如此惡劣的應(yīng)用環(huán)境，從而導(dǎo)致同步入網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃越档?，需要多次重傳入網(wǎng)，延時(shí)較大，影響了應(yīng)急通信的效果。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法以及一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)信道衰落情況復(fù)雜、信噪比較低的環(huán)境下的可靠的同步。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法，包括步驟發(fā)送方發(fā)送同步信號(hào)，所述同步信號(hào)的同步幀包括PN時(shí)隙和勤務(wù)時(shí)隙，所述PN時(shí)隙內(nèi)包括循環(huán)前綴以及兩個(gè)同等長度的偽隨機(jī)序列，所述勤務(wù)時(shí)隙內(nèi)包括采用預(yù)設(shè)編碼方式對(duì)CRC校驗(yàn)碼、循環(huán)前綴以及信源信息編碼后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)。一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法，包括步驟接收方搜索同步信號(hào)，進(jìn)行同步信號(hào)到達(dá)檢測(cè)；對(duì)檢測(cè)到的同步信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)與校正；將頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列進(jìn)行運(yùn)算，確定多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置；根據(jù)所述多徑窗起始位置、所述最佳采樣點(diǎn)位置確定用于信道估計(jì)的接收信號(hào)，進(jìn)行信道估計(jì)，獲得信道估計(jì)參數(shù)；根據(jù)所述信道估計(jì)參數(shù)對(duì)勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行頻域均衡；對(duì)頻域均衡后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、譯碼以及CRC校驗(yàn)，完成同步過程。一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)，其中所述發(fā)射機(jī)發(fā)送同步信號(hào)，所述同步信號(hào)的同步幀包括PN時(shí)隙和勤務(wù)時(shí)隙，所述PN時(shí)隙內(nèi)包括循環(huán)前綴以及兩個(gè)同等長度的偽隨機(jī)序列，所述勤務(wù)時(shí)隙內(nèi)包括采用預(yù)設(shè)編碼方式對(duì)CRC校驗(yàn)碼、循環(huán)前綴以及信源信息編碼后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)。一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括接收機(jī)，其中所述接收機(jī)用于搜索同步信號(hào)，進(jìn)行同步信號(hào)到達(dá)檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)到的同步信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)與校正，將頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列進(jìn)行運(yùn)算，確定多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置，根據(jù)多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置確定用于信道估計(jì)的接收信號(hào)，進(jìn)行信道估計(jì)，獲得信道估計(jì)參數(shù)，并根據(jù)該信道估計(jì)參數(shù)對(duì)勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行頻域均衡，對(duì)頻域均衡后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、譯碼以及CRC校驗(yàn)，完成同步過程。根據(jù)發(fā)明方案，其所采用的同步時(shí)隙結(jié)構(gòu)簡單，其同步序列可以同時(shí)用于校正采樣點(diǎn)、頻偏和信道均衡，復(fù)用率較高，因而同步時(shí)間較短，而且，本發(fā)明方案采用較長的同步序列和循環(huán)前綴，并結(jié)合具有強(qiáng)糾錯(cuò)能力的信道編碼，實(shí)現(xiàn)了多徑復(fù)雜、信道惡劣環(huán)境下的同步檢測(cè)。


圖I是本發(fā)明的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法實(shí)施例的流程示意圖；圖2是一個(gè)具體示例中生成勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)的原理示意圖；圖3是一個(gè)具體示例中所生成的同步信號(hào)的同步幀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是一個(gè)具體示例中進(jìn)行同步信號(hào)到達(dá)檢測(cè)的原理示意圖；圖5是本發(fā)明的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合其中的較佳實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。本發(fā)明的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以是只包括發(fā)送方發(fā)送的過程，也可以只包括接收方接收的過程，也可以同時(shí)包括發(fā)送方發(fā)送與接收方接收的過程，為了能夠從一個(gè)完整通信過程來更好地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，在下述實(shí)施例的說明中，是以結(jié)合了發(fā)送方與接收方為例進(jìn)行說明，但這種說明并不用以對(duì)本發(fā)明方案構(gòu)成限定。圖I中示出了本發(fā)明的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法實(shí)施例的示意圖。如圖I所示，本實(shí)施例中的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法包括步驟步驟SlOl :發(fā)送方發(fā)送同步信號(hào)，其中，該同步信號(hào)的同步幀包括PN時(shí)隙和勤務(wù)時(shí)隙，該P(yáng)N時(shí)隙內(nèi)包括循環(huán)前綴以及兩個(gè)同等長度的偽隨機(jī)序列，該勤務(wù)時(shí)隙內(nèi)包括采用預(yù)設(shè)編碼方式對(duì)CRC校驗(yàn)碼、循環(huán)前綴以及信源信息編碼后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)；步驟S102 :接收方搜索同步信號(hào)，進(jìn)行同步信號(hào)到達(dá)檢測(cè)；步驟S103 :接收方對(duì)檢測(cè)到的同步信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)與校正；步驟S104:接收方將頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列進(jìn)行運(yùn)算，確定多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置；步驟S105 :根據(jù)上述多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置確定用于信道估計(jì)的接收信號(hào)，進(jìn)行信道估計(jì)，獲得信道估計(jì)參數(shù)；步驟S106 :根據(jù)上述信道估計(jì)參數(shù)對(duì)勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行頻域均衡；步驟S107 :對(duì)頻域均衡后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、譯碼以及CRC校驗(yàn)，完成同步過程。根據(jù)本實(shí)施例中的方案，其所采用的同步時(shí)隙結(jié)構(gòu)簡單，其同步序列可以同時(shí)用于校正采樣點(diǎn)、頻偏和信道均衡，復(fù)用率較高，因而同步時(shí)間較短，而且，本發(fā)明方案采用較長的同步序列和循環(huán)前綴，并結(jié)合具有強(qiáng)糾錯(cuò)能力的信道編碼，實(shí)現(xiàn)了多徑復(fù)雜、信道惡劣環(huán)境下的同步檢測(cè)。在其中一個(gè)具體示例中，上述同步幀中的PN時(shí)隙內(nèi)的偽隨機(jī)序列的長度可以是512bit，PN時(shí)隙內(nèi)的循環(huán)前綴的長度可以是128bit。其中，上述發(fā)送方在進(jìn)行編碼、生成勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)時(shí)，可以采用Walsh編碼(沃爾什編碼)方式進(jìn)行編碼，即上述預(yù)設(shè)編碼方式可以是Walsh編碼?；诖耍瑘D2中示出了一個(gè)具體示例中生成勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)的原理示意圖。如圖2所示，生成勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)的過程具體可以是將長度為48bit的信源信息添加16bit的校驗(yàn)碼后，以8bit為一個(gè)符號(hào)、采用長度為128bit的Walsh編碼生成長度為1024bit的信源編碼數(shù)據(jù)，并將該信源編碼數(shù)據(jù)分為兩個(gè)長度為512bit的信源編碼數(shù)據(jù)后、分別添加64bit的循環(huán)前綴，從而生成上述勤務(wù)時(shí)
隙信號(hào)。據(jù)此，圖3中示出了所生成的同步信號(hào)的同步幀的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，在該同步幀中，PN時(shí)隙包括有128bit的循環(huán)前綴(即圖3中所示的CP128)、以及兩個(gè)長度為512bit的偽隨機(jī)序列(即圖3中所示的PN512)，勤務(wù)時(shí)隙包括有兩個(gè)長度為64bit的循環(huán)前綴CP (即圖3中所示的CP64)以及兩個(gè)長度分別為512bit的信源編碼數(shù)據(jù)(即圖3中所示的勤務(wù)512)。在接收機(jī)一方，其對(duì)發(fā)送方發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)同步信號(hào)的到達(dá)。在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，接收方可以通過采用狀態(tài)機(jī)切換的方式來檢測(cè)同步信號(hào)的到達(dá)。
結(jié)合圖3中所示的同步幀為例，其進(jìn)行同步信號(hào)到達(dá)檢測(cè)的過程可以是逐點(diǎn)計(jì)算接收信號(hào)的自相關(guān)值以及間隔512點(diǎn)的互相關(guān)值，并用長度為64的窗函數(shù)對(duì)上述自相關(guān)值、互相關(guān)值進(jìn)行處理；判斷窗函數(shù)處理后的自相關(guān)值與窗函數(shù)處理后的互相關(guān)值的比值是否小于第一預(yù)設(shè)門限值、且窗函數(shù)處理后的自相關(guān)值是否大于第二預(yù)設(shè)門限值；若是，進(jìn)行狀態(tài)機(jī)搜索，確定當(dāng)前同步狀態(tài)。圖4中示出了進(jìn)行同步信號(hào)到達(dá)檢測(cè)的原理示意圖。如圖4所示，在一個(gè)具體的同步信號(hào)檢測(cè)的過程中，具體的檢測(cè)過程可以是如下所述。首先，可以按照FIFO (先進(jìn)先出)的方式讀入數(shù)據(jù)，然后針對(duì)讀入的當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)，執(zhí)行下述操作計(jì)算當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)的自相關(guān)值以及間隔512點(diǎn)的互相關(guān)值；用長度為64的窗函數(shù)分別對(duì)上述自相關(guān)值、互相關(guān)值進(jìn)行處理，分別得到窗函數(shù)處理后的自相關(guān)值、窗函數(shù)處理后的互相關(guān)值；判斷窗函數(shù)處理后的自相關(guān)值與窗函數(shù)處理后的互相關(guān)值的比值是否小于第一預(yù)設(shè)門限值，該第一預(yù)設(shè)門限值可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定，在一個(gè)具體示例中，如圖4所示，該第一預(yù)設(shè)門限值可以設(shè)為8，并判斷窗函數(shù)處理后的自相關(guān)值是否大于第二預(yù)設(shè)門限值；
若判斷結(jié)果為是，即窗函數(shù)處理后的自相關(guān)值與窗函數(shù)處理后的互相關(guān)值的比值小于第一預(yù)設(shè)門限值，且窗函數(shù)處理后的自相關(guān)值大于第二預(yù)設(shè)門限值，則進(jìn)行狀態(tài)機(jī)進(jìn)行搜索，在本示例中，根據(jù)發(fā)送的PN時(shí)隙的特點(diǎn)，分為三種狀態(tài)初判、到達(dá)確認(rèn)、到達(dá)檢測(cè)完成，在圖4所示中，分別表示為狀態(tài)O、狀態(tài)I、狀態(tài)2。如圖4所示，在用狀態(tài)機(jī)進(jìn)行搜索時(shí)，首先判斷當(dāng)前狀態(tài)機(jī)處于什么狀態(tài)若處于狀態(tài)0，即初判狀態(tài)，則用長度為64的窗函數(shù)判斷該數(shù)據(jù)點(diǎn)的窗值是否大于60 :若沒有，則維持狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)為狀態(tài)0，返回對(duì)下一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行判斷；若大于60，將計(jì)數(shù)值加1，則將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)更改為狀態(tài)1，說明可能找到了同步信號(hào)的開始點(diǎn)，并返回對(duì)下一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行判斷；若處于狀態(tài)1，即到達(dá)確認(rèn)狀態(tài)，則用長度為64的窗函數(shù)判斷該數(shù)據(jù)點(diǎn)的窗值是否大于60 :若沒有，則說明之前確認(rèn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)并不是實(shí)際的同步信號(hào)開始的數(shù)據(jù)點(diǎn)，將計(jì)數(shù)值歸0，并將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)更新為狀態(tài)0，返回對(duì)下一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行判斷；若大于60，則將計(jì)數(shù)值加I后，判斷加I后的計(jì)數(shù)值是否大于預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)閾值，該預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)閾值可以根據(jù)實(shí)際 需要進(jìn)行設(shè)定，在圖4所示的示例中，以該預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)閾值為32為例進(jìn)行說明，若大于預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)閾值，則將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)更改為狀態(tài)2，說明當(dāng)前找到的是同步信號(hào)，但是需要對(duì)同步信號(hào)的結(jié)束點(diǎn)進(jìn)行判斷，并返回對(duì)下一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行判斷；若不大于預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)閾值，保持當(dāng)前狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)為狀態(tài)I不變，返回對(duì)下一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行判斷；若處于狀態(tài)2，即達(dá)到到達(dá)檢測(cè)完整狀態(tài)，則用長度為64的窗函數(shù)判斷該數(shù)據(jù)點(diǎn)的窗值是否大于60 :若大于60，則將計(jì)數(shù)值加1，保持狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)為狀態(tài)2不變，返回對(duì)下一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行判斷；若沒有大于60，說明上一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)已經(jīng)是同步信號(hào)的結(jié)束點(diǎn)，因而設(shè)置同步信號(hào)到達(dá)的標(biāo)志，識(shí)別出同步信號(hào)。在識(shí)別出同步信號(hào)后，即可根據(jù)識(shí)別出的同步信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)與校正，并將頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列進(jìn)行運(yùn)算，確定多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置。在進(jìn)行頻偏估計(jì)與校正時(shí)，具體可以是根據(jù)互相關(guān)值進(jìn)行頻偏估計(jì)與校正，具體的方式在此不予贅述。在確定多徑窗起始位置時(shí)，可以是通過將頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列做FFT運(yùn)算實(shí)現(xiàn)圓卷積的方式來確定,具體可以通過2次FFT運(yùn)算來較快速地實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)與本地偽隨機(jī)序列的逐點(diǎn)相關(guān)，并根據(jù)循環(huán)前綴的設(shè)定來查找多徑窗的起始位置，具體的實(shí)現(xiàn)方式在此不予多加贅述。在確定最佳采樣點(diǎn)位置時(shí)，可以是通過將頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列做共軛互相關(guān)運(yùn)算來確定，具體可以是以多徑窗起始位置取數(shù)，通過與本地偽隨機(jī)序列做共軛互相關(guān)運(yùn)算來確定最佳采樣點(diǎn)位置，具體的實(shí)現(xiàn)方式在此不予多加贅述。根據(jù)上述得到的多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置，確定用于信道估計(jì)所使用的接收信號(hào)，進(jìn)行信道估計(jì)，獲得信道估計(jì)參數(shù)。在其中一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)方式中，可以通過廣義逆矩陣的方式進(jìn)行信道估計(jì)，獲得信道估計(jì)參數(shù)，具體的信道估計(jì)的方式在此不予多加贅述。然后根據(jù)獲得的信道估計(jì)參數(shù)進(jìn)行頻域均衡。在進(jìn)行頻域均衡時(shí)，在其中一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)方式中，可以是通過單載波頻域均衡的方式將信道估計(jì)參數(shù)變換到頻域，然后采用最小均方誤差的方式在頻域計(jì)算均衡系數(shù)，所謂均衡是指將多徑信號(hào)恢復(fù)為單徑信號(hào)，然后通過將接收到的同步信號(hào)中的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)變?yōu)轭l域信號(hào)，再將該頻域信號(hào)與上述均衡系數(shù)相乘，從而完成頻域均衡。然后對(duì)頻域均衡后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、譯碼以及CRC校驗(yàn)，如果CRC校驗(yàn)通過，則完成同步過程，否則重新進(jìn)行搜索。
根據(jù)上述本發(fā)明的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法，本發(fā)明還提供一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。本發(fā)明提供的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，可以只包括發(fā)射機(jī)，也可以只包括接收機(jī)，也可以同時(shí)包括發(fā)射機(jī)與接收機(jī)。為方便說明，以下同時(shí)結(jié)合發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的交互過程為例進(jìn)行說明。圖5中示出了本發(fā)明的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，在本實(shí)施例中，出于方便說明的目的，是以同時(shí)包括發(fā)射機(jī)與接收機(jī)為例進(jìn)行說明，這種說明并不用以對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限定。如圖5所示，本實(shí)施例中的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)501以及接收機(jī)502，其中該發(fā)射機(jī)501，用于發(fā)送同步信號(hào)，其中，該同步信號(hào)的同步幀包括PN時(shí)隙和勤務(wù)時(shí)隙，該P(yáng)N時(shí)隙內(nèi)包括循環(huán)前綴以及兩個(gè)同等長度的偽隨機(jī)序列，且該勤務(wù)時(shí)隙內(nèi)包括采用預(yù)設(shè)編碼方式對(duì)CRC校驗(yàn)碼、循環(huán)前綴以及信源信息編碼后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)；該接收機(jī)502，用于搜索同步信號(hào)，進(jìn)行同步信號(hào)到達(dá)檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)到的同步信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)與校正，將頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列進(jìn)行運(yùn)算，確定多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置，根據(jù)多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置確定用于信道估計(jì)的接收信號(hào)，進(jìn)行信道估計(jì)，獲得信道估計(jì)參數(shù)，并根據(jù)該信道估計(jì)參數(shù)對(duì)勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行頻域均衡，對(duì)頻域均衡后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、譯碼以及CRC校驗(yàn)，完成同步過程。在其中一個(gè)具體示例中，上述同步幀中，PN時(shí)隙內(nèi)的偽隨機(jī)序列的長度可以是512bit，PN時(shí)隙內(nèi)的循環(huán)前綴的長度可以是128bit。其中，上述發(fā)射機(jī)501在進(jìn)行編碼、生成勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)時(shí)，可以采用Walsh編碼方式進(jìn)行編碼，即上述預(yù)設(shè)編碼方式可以是Walsh編碼。基于此，圖2中示出了一個(gè)具體示例中生成勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)的原理示意圖。如圖2所示，生成勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)的過程具體可以是將長度為48bit的信源信息添加16bit的校驗(yàn)碼后，以8bit為一個(gè)符號(hào)、采用長度為128bit的Walsh編碼生成長度為1024bit的信源編碼數(shù)據(jù)，并將該信源編碼數(shù)據(jù)分為兩個(gè)長度為512bit的信源編碼數(shù)據(jù)后、分別添加64bit的循環(huán)前綴，生成上述勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)。據(jù)此，圖3中示出了所生成的同步信號(hào)的同步幀的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，在該同步幀中，PN時(shí)隙包括有128bit的循環(huán)前綴(即圖3中所示的CP128)、以及兩個(gè)長度為512bit的偽隨機(jī)序列(即圖3中所示的PN512)，勤務(wù)時(shí)隙包括有兩個(gè)長度為64bit的循環(huán)前綴CP (即圖3中所示的CP64)以及兩個(gè)長度分別為512bit的信源編碼數(shù)據(jù)(即圖3中所示的勤務(wù)512)。如圖5所示，在其中一個(gè)具體示例中，上述接收機(jī)502可以包括
同步檢測(cè)單元5021，用于搜索同步信號(hào)，進(jìn)行同步信號(hào)到達(dá)檢測(cè)；頻偏估計(jì)單元5022，用于對(duì)檢測(cè)到的同步信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)與校正；信道估計(jì)單元5023，用于將頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列進(jìn)行運(yùn)算，確定多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置，并根據(jù)所述多徑窗起始位置、所述最佳采樣點(diǎn)位置確定用于信道估計(jì)的接收信號(hào)，進(jìn)行信道估計(jì)，獲得信道估計(jì)參數(shù)；均衡單元5024，用于根據(jù)所述信道估計(jì)參數(shù)對(duì)勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行頻域均衡；解調(diào)單元5025，用于對(duì)頻域均衡后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、譯碼以及CRC校驗(yàn)。在其中一個(gè)具體示例中，上述同步信號(hào)檢測(cè)單元5021可以采用狀態(tài)機(jī)切換方式檢測(cè)同步信號(hào)的到達(dá)。在一個(gè)具體示例中，上述同步檢測(cè)單元5021可以通過下述方式進(jìn)行同步信號(hào)到·達(dá)檢測(cè)逐點(diǎn)計(jì)算接收信號(hào)的自相關(guān)值以及間隔512點(diǎn)的互相關(guān)值，并用長度為64的窗函數(shù)對(duì)所述自相關(guān)值、互相關(guān)值進(jìn)行處理；判斷窗函數(shù)處理后的自相關(guān)值與窗函數(shù)處理后的互相關(guān)值的比值是否小于第一預(yù)設(shè)門限值、且窗函數(shù)處理后的自相關(guān)值是否大于第二預(yù)設(shè)門限值；若是，進(jìn)行狀態(tài)機(jī)搜索，確定當(dāng)前同步狀態(tài)。具體的采用狀態(tài)接切換方式進(jìn)行檢測(cè)的具體實(shí)現(xiàn)方式可以與上述本發(fā)明的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法中的相同，在此不予贅述。在其中一個(gè)具體示例中，上述信道估計(jì)單元5023,可以通過將頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列做FFT運(yùn)算實(shí)現(xiàn)圓卷積的方式確定上述多徑窗起始位置，通過將頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列做共軛互相關(guān)運(yùn)算確定上述最佳采樣點(diǎn)位置。在一個(gè)具體示例中，上述均衡單元5024，可以采用單載波頻域均衡、最小均方誤差法的方式進(jìn)行頻域均衡，將多徑信號(hào)恢復(fù)為單徑信號(hào)。本發(fā)明的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的各單元的具體實(shí)現(xiàn)方式，可以與本發(fā)明的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法中的相同，在此不予多加贅述。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括步驟 發(fā)送方發(fā)送同步信號(hào)，所述同步信號(hào)的同步幀包括PN時(shí)隙和勤務(wù)時(shí)隙，所述PN時(shí)隙內(nèi)包括循環(huán)前綴以及兩個(gè)同等長度的偽隨機(jī)序列，所述勤務(wù)時(shí)隙內(nèi)包括采用預(yù)設(shè)編碼方式對(duì)CRC校驗(yàn)碼、循環(huán)前綴以及信源信息編碼后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于 所述預(yù)設(shè)編碼方式為Walsh編碼； 和/或 通過下述方式確定所述勤務(wù)時(shí)隙內(nèi)的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)將長度為48bit的所述信源信息添加16bit的校驗(yàn)碼后，以8bit為一個(gè)符號(hào)、采用長度為128bit的Walsh編碼生成長度為1024bit的信源編碼數(shù)據(jù)，并將該信源編碼數(shù)據(jù)分為兩個(gè)長度為512bit的信源編碼數(shù)據(jù)后、分別添加64bit的循環(huán)前綴，生成所述勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)； 和/或 所述偽隨機(jī)序列的長度為512bit，所述PN時(shí)隙內(nèi)的循環(huán)前綴的長度為128bit。
3.一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括步驟 接收方搜索同步信號(hào)，進(jìn)行同步信號(hào)到達(dá)檢測(cè)； 對(duì)檢測(cè)到的同步信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)與校正； 將頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列進(jìn)行運(yùn)算，確定多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置； 根據(jù)所述多徑窗起始位置、所述最佳采樣點(diǎn)位置確定用于信道估計(jì)的接收信號(hào)，進(jìn)行信道估計(jì)，獲得信道估計(jì)參數(shù)； 根據(jù)所述信道估計(jì)參數(shù)對(duì)勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行頻域均衡； 對(duì)頻域均衡后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、譯碼以及CRC校驗(yàn)，完成同步過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于 進(jìn)行同步信號(hào)到達(dá)檢測(cè)的過程包括逐點(diǎn)計(jì)算接收信號(hào)的自相關(guān)值以及間隔512點(diǎn)的互相關(guān)值，并用長度為64的窗函數(shù)對(duì)所述自相關(guān)值、互相關(guān)值進(jìn)行處理；判斷窗函數(shù)處理后的自相關(guān)值與窗函數(shù)處理后的互相關(guān)值的比值是否小于第一預(yù)設(shè)門限值、且窗函數(shù)處理后的自相關(guān)值是否大于第二預(yù)設(shè)門限值；若是，進(jìn)行狀態(tài)機(jī)搜索，確定當(dāng)前同步狀態(tài)； 和/或 通過將所述頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列做FFT運(yùn)算實(shí)現(xiàn)圓卷積的方式確定所述多徑窗起始位置，通過將所述頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列做共軛互相關(guān)運(yùn)算確定所述最佳采樣點(diǎn)位置； 和/或 采用單載波頻域均衡、最小均方誤差法的方式進(jìn)行所述頻域均衡。
5.一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)，其特征在于 所述發(fā)射機(jī)發(fā)送同步信號(hào)，所述同步信號(hào)的同步幀包括PN時(shí)隙和勤務(wù)時(shí)隙，所述PN時(shí)隙內(nèi)包括循環(huán)前綴以及兩個(gè)同等長度的偽隨機(jī)序列，所述勤務(wù)時(shí)隙內(nèi)包括采用預(yù)設(shè)編碼方式對(duì)CRC校驗(yàn)碼、循環(huán)前綴以及信源信息編碼后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于 所述預(yù)設(shè)編碼方式為Walsh編碼；和/或 所述發(fā)射機(jī)通過下述方式確定所述勤務(wù)時(shí)隙內(nèi)的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)將長度為48bit的所述信源信息添加16bit的校驗(yàn)碼后，以8bit為一個(gè)符號(hào)、采用長度為128bit的Walsh編碼生成長度為1024bit的信源編碼數(shù)據(jù)，并將該信源編碼數(shù)據(jù)分為兩個(gè)長度為512bit的信源編碼數(shù)據(jù)后、分別添加64bit的循環(huán)前綴，生成所述勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)； 和/或 所述偽隨機(jī)序列的長度為512bit，所述PN時(shí)隙內(nèi)的循環(huán)前綴的長度為128bit。
7.一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括接收機(jī)，其特征在于 所述接收機(jī)用于搜索同步信號(hào)，進(jìn)行同步信號(hào)到達(dá)檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)到的同步信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)與校正，將頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列進(jìn)行運(yùn)算，確定多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置，根據(jù)多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置確定用于信道估計(jì)的接收信號(hào)，進(jìn)行信道估計(jì)，獲得信道估計(jì)參數(shù)，并根據(jù)該信道估計(jì)參數(shù)對(duì)勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行頻域均衡，對(duì)頻域均衡后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、譯碼以及CRC校驗(yàn)，完成同步過程。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述接收機(jī)包括 同步檢測(cè)單元，用于搜索同步信號(hào)，進(jìn)行同步信號(hào)到達(dá)檢測(cè)； 頻偏估計(jì)單元，用于對(duì)檢測(cè)到的同步信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)與校正； 信道估計(jì)單元，用于將頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列進(jìn)行運(yùn)算，確定多徑窗起始位置、最佳采樣點(diǎn)位置，并根據(jù)所述多徑窗起始位置、所述最佳采樣點(diǎn)位置確定用于信道估計(jì)的接收信號(hào)，進(jìn)行信道估計(jì)，獲得信道估計(jì)參數(shù)； 均衡單元，用于根據(jù)所述信道估計(jì)參數(shù)對(duì)勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行頻域均衡； 解調(diào)單元，用于對(duì)頻域均衡后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、譯碼以及CRC校驗(yàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于 所述同步檢測(cè)單元通過下述方式進(jìn)行同步信號(hào)到達(dá)檢測(cè)逐點(diǎn)計(jì)算接收信號(hào)的自相關(guān)值以及間隔512點(diǎn)的互相關(guān)值，并用長度為64的窗函數(shù)對(duì)所述自相關(guān)值、互相關(guān)值進(jìn)行處理；判斷窗函數(shù)處理后的自相關(guān)值與窗函數(shù)處理后的互相關(guān)值的比值是否小于第一預(yù)設(shè)門限值、且窗函數(shù)處理后的自相關(guān)值是否大于第二預(yù)設(shè)門限值；若是，進(jìn)行狀態(tài)機(jī)搜索，確定當(dāng)前同步狀態(tài)； 和/或 所述信道估計(jì)單元通過將所述頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列做FFT運(yùn)算實(shí)現(xiàn)圓卷積的方式確定所述多徑窗起始位置，通過將所述頻偏估計(jì)與校正后的信號(hào)與本地預(yù)設(shè)PN序列做共軛互相關(guān)運(yùn)算確定所述最佳采樣點(diǎn)位置； 和/或 所述均衡單元采用單載波頻域均衡、最小均方誤差法的方式進(jìn)行所述頻域均衡。
全文摘要
一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)，該方法包括步驟發(fā)送方發(fā)送同步信號(hào)，所述同步信號(hào)的同步幀包括PN時(shí)隙和勤務(wù)時(shí)隙，所述PN時(shí)隙內(nèi)包括循環(huán)前綴以及兩個(gè)同等長度的偽隨機(jī)序列，所述勤務(wù)時(shí)隙內(nèi)包括采用預(yù)設(shè)編碼方式對(duì)CRC校驗(yàn)碼、循環(huán)前綴以及信源信息編碼后的勤務(wù)時(shí)隙信號(hào)。根據(jù)發(fā)明方案，其所采用的同步時(shí)隙結(jié)構(gòu)簡單，其同步序列可以同時(shí)用于校正采樣點(diǎn)、頻偏和信道均衡，復(fù)用率較高，因而同步時(shí)間較短，而且，本發(fā)明方案采用較長的同步序列和循環(huán)前綴，并結(jié)合具有強(qiáng)糾錯(cuò)能力的信道編碼，實(shí)現(xiàn)了多徑復(fù)雜、信道惡劣環(huán)境下的同步檢測(cè)。
文檔編號(hào)H04L25/03GK102916775SQ20121038546
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者楊劍鋒, 王健 申請(qǐng)人:廣州海格通信集團(tuán)股份有限公司