【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线广播通信
，特别涉及一种前导符号的生成方法及接收方法。
技术介绍
通常为了使OFDM系统的接收端能正确解调出发送端所发送的数据，OFDM系统必须实现发送端和接收端之间准确可靠的时间同步。同时，由于OFDM系统对载波的频偏非常敏感，OFDM系统的接收端还需要提供准确高效的载波频谱估计方法，以对载波频偏进行精确的估计和纠正。目前，OFDM系统中实现发送端和接收端时间同步的方法基本是基于前导符号来实现的。前导符号是OFDM系统的发送端和接收端都已知的符号序列，前导符号标志了物理帧的开始(命名为P1符号)，在每个物理帧内只出现一个P1符号或连续出现多个P1符号，P1符号的用途包括有：1)使接收端快速地检测以确定信道中传输的是否为期望接收的信号；2)提供基本传输参数(例如FFT点数、帧类型信息等)，使接收端可进行后续接收处理；3)检测出初始载波频偏和定时误差，用以补偿后达到频率和定时同步；4)紧急警报或广播系统唤醒。DVB_T2标准中提出了基于CAB时域结构的P1符号设计，较好地实现了上述功能。但是，在低复杂度接收算法上仍然有一些局限。例如，在1024、542、或者482个符号的长多径信道时，利用CAB这样三段结构进行定时粗同步会发生较大偏差，导致频域上估计载波整数倍频偏出现错误。另外，在复杂频率选择性衰落信道时，例如长多径时，DBPSK差分解码也可能会失效。而且，由于
【技术保护点】
一种前导符号的生成方法，其特征在于，包括如下步骤：基于所得到所述时域主体信号来生成具有下述两种中的任意一种三段结构的时域符号；以及基于一个或者两个所述时域符号生成前导符号，其中，第一种所述三段结构为：所述时域主体信号、基于该时域主体信号的后部所生成的前缀、以及基于该时域主体信号的后部所调制生成的后缀，第二种所述三段结构为：所述时域主体信号、基于该时域主体信号的后部所生成的前缀、以及基于该时域主体信号的后部所调制生成的超前缀，当基于一个所述时域符号时生成普通前导符号，当基于两个具有不同三段结构的所述时域符号时拼接生成加强前导符号。
【技术特征摘要】
1.一种前导符号的生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
基于所得到所述时域主体信号来生成具有下述两种中的任意一种三段结
构的时域符号；以及
基于一个或者两个所述时域符号生成前导符号，
其中，第一种所述三段结构为：所述时域主体信号、基于该时域主体信
号的后部所生成的前缀、以及基于该时域主体信号的后部所调制生成的后缀，
第二种所述三段结构为：所述时域主体信号、基于该时域主体信号的后
部所生成的前缀、以及基于该时域主体信号的后部所调制生成的超前缀，
当基于一个所述时域符号时生成普通前导符号，当基于两个具有不同三
段结构的所述时域符号时拼接生成加强前导符号。
2.如权利要求1所述的前导符号的生成方法，其特征在于：
其中，所述时域主体信号是对预定长度的频域OFDM符号进行离散傅里
叶反变换而得到的时域OFDM符号。
3.如权利要求2所述的前导符号的生成方法，其特征在于：
其中，所述频域OFDM符号包括虚拟子载波、信令序列子载波以及固定
序列子载波，
对所述信令序列子载波和所述固定序列子载波按照预定交错排列规则进
行排列后，将所述虚拟子载波分布在其两侧，
所述预定交错排列规则包含以下两种规则中的任意一种：
第一预定交错排列规则：呈奇偶交错或者偶奇交错进行排列；以及
第二预定交错排列规则：把一部分信令序列放在奇数子载波，另一部分
信令序列放在偶数子载波，且把一部分固定序列放在奇数子载波，另一部分
固定序列放在偶数子载波。
4.如权利要求3所述的前导符号的生成方法，其特征在于：
按所述第一预定交错排列规则生成的所述频域OFDM符号包含以下步骤：
第(11)固定序列生成步骤：固定序列由353个复数组成，其模恒定，所
述固定序列子载波的第n个值表示为：
FC(n)=Rejωn,n=0~352]]>其中，R为FC和SC的功率比值，SCi模恒定为1
R=Σn|FC(n)|2Σn|SC(n)|2]]>所述固定序列子载波弧度值ωn通过第一预定固定子载波弧度值表确定；
第(12)信令序列生成步骤：共生成512个信令序列，即Seq0，Seq1，…
Seq511，每个信令序列Seq0～Seq511再分别取相反数，即-Seq0～-Seq511，接收端利用
相关值的正负来区分是正序列还是反序列，即共传送10bit信令信息，512个
信令序列又可以进一步分为4组，每组128个信令序列，每组128个信令序
列生成子步骤如下：
第1子步骤：生成基准序列zci(n)，其为长度为N的Zadoff-Chu序列zc(n)：
zci(n)=e-jπuin(n+1)N,n=0~N-1,i=0~127]]>第2子步骤:通过拷贝两次zci(n)产生长度为2N的zci*(n)=zci(n),0≤n<Nzci(n-N),N≤n<2N,n=0~N-1,i=0~127]]>第3子步骤:从中某特定的起始位置ki截取长度为353的序列，产生
SCi(n)：
SCi(n)=zci*(ki-1+n),n=0~352]]>每组信令序列Seq0～Seq127的N值，ui和移位值ki分别由各个相应的预定信令
序列参数表确定；以及
第(13)排列填充步骤，将由所述(11)步骤和所述(12)步骤所得到的
固定序列和信令序列按奇偶交错排放，填充虚拟子载波后，按如下公式形成
所述频域OFDM符号，
P1_X(m)=0m=0,1,···,158SC(m-1582)m=159,161,163,...863FC(m-1602)m=160,162,164,...8640m=865,866,...1023]]>5.如权利要求4所述的前导符号的生成方法，其特征在于：
按所述第二预定交错排列规则生成的所述频域OFDM符号包含以下步
骤：
第(21)固定序列生成步骤，该固定序列生成步骤与所述第(11)固定
序列生成步骤中相同，仅所述固定序列子载波弧度值ωn的取值通过第二预定固
定子载波弧度值表来确定；
第(22)信令序列生成步骤，该信令序列生成步骤与所述第(12)信令
序列生成步骤相同，
第(23)排列填充步骤，由所述第(21)步骤和所述第(22)步骤所得
到的信令序列和固定序列按奇偶再偶奇交错排列后，左右两侧填充零载波后，
按如下公式形成所述频域OFDM符号，
P1_X(m)=0m=0,1···,158SC(m-1592)m=159,161,...159+176*2FC(m-159-12)m=160,162,160+176*2FC(m-1592)m=161+176*2,163+176*2,159+352*2SC(m-159-12)m=162+176*2,164+176*2,...160+352*20m=865,...1023]]>6.如权利要求3所述的前导符号的生成方法，其特征在于：
其中，对于所述加强前导符号，其两个所述时域主体信号的时域OFDM符
号的结构除了包含上述权利要求4或权利要求5中任意一项所述的频域
\tOFDM符号生成步骤外，另外，该两个时域OFDM符号的结构还可以满足任
意以下三个预定关联规则中的至少一个：
第一预定关联规则：两个时域OFDM符号各自的信令序列集采取相同；
第二预定关联规则：第二个时域OFDM符号的固定序列保持和第一个时域
OFDM符号的固定序列相同；
第三预定关联规则：第二个时域OFDM符号中包含固定序列和信令序列的
有效子载波位置是第一个时域OFDM符号中有效子载波位置的整体的左移或
者右移，且移位值通常控制在0－5的范围内。
7.如权利要求1所述的前导符号的生成方法，其特征在于：
在所述前缀、所述后缀或者所述超前缀的生成步骤中，包含以下步骤：
将所述时域主体信号作为第一部分，齐所述第一部分的最末端按照预定
获取规则取出一部分，按照第一预定处理规则进行处理并复制到该第一部分
的前部来生成第三部分从而作为所述前缀，同时，从所述第一部分的后部按
照预定获取规则取出一部分，按照第二预定处理规则进行处理并复制到该第
一部分的后部或者处理并复制到所述前缀的前部来生成第二部分从而分别相
应作为所述后缀或所述超前缀。
8.如权利要求7所述的前导符号的生成方法，其特征在于，
其中，所述预定获取规则包括：
设LenB为所述第二部分的长度，LenC为所述第三部分的长度，LenB≤LenC，
另设N1为选择复制给所述第二部分的起点对应的所述第一部分的采样点序号，
N2为选择复制给所述第二部分的终点对应的所述第一部分的采样点序号，则
满足以下公式：N2＝N1+LenB-1。
9.如权利要求7所述的前导符号的生成方法，其特征在于：
其中，所述第一预定处理规则包括：直接拷贝；或者
对所取出部分中的每个采样信号乘以一个相同固定系数或预定不同系数，
所述第二预定处理规则包括：当所述第一预定处理规则为直接拷贝时进
行调制处理；或者
当所述第一预定处理规则为所取出部分中的每个采样信号乘以一个相同
固定系数或预定不同系数时也乘以相应的系数后进行调制处理。
10.如权利要求7所述的前导符号的生成方法，其特征在于：
其中，所述普通前导符号基于同一个所述时域主体信号，通过所述第一种
三段结构和所述第二种三段结构中的任意一种用于标识紧急广播。
11.如权利要求10所述的前导符号的生成方法，其特征在于，
所述第三部分是基于所述第一部分直接拷贝得到，所述第二部分是基于
所述第一部分调制频偏得到，
以下设P1_A(t)是所述第一部分的时域表达式，则所述第一种三段结构的时
域表达式满足以下关系：
其中，调制频偏值fSH可选取为时域OFDM符号对应的频域子载波间隔即
1/NAT，且调制初相任意选择，T为采样周期，NA为时域OFDM符号的长度，
LenB为所述第二部分的长度，LenC为所述第三部分的长度，N1为选择复制给
所述第二部分的起点对应的所述第一部分的采样点序号。
12.如权利要求11所述的前导符号的生成方法，其特征在于，
以下设P1_A(t)是所述第一部分的时域表达式，则所述第二种三段结构的时
域表达式满足以下关系：
其中，该第二种三段结构中的调制频偏值与所述第一种三段结构中的调
制频偏值相反为-fSH，且调制可任意选择初相。
13.如权利要求7所述的前导符号的生成方法，其特征在于：
其中，所述加强前导符号的两个不同所述时域符号中，其两个所述时域
主体信号不同，且采用的所述三段结构也不同，通过两个所述时域符号的不
同先后排序来分别形成第一种加强前导符号和第二种加强前导符号，用于标
识紧急广播。
14.如权利要求13所述的前导符号的生成方法，其特征在于，
利用序号1表示所述第一种三段结构的符号，以及序号2表示所述第二
种三段结构的符号，则设P1_A(t)是所述第一种三段结构中时域主体信号的时
域表达式，P2_A(t)是所述第二种三段结构中时域主体信号的时域表达式，
其中，fSH可选取为时域OFDM符号对应的频域子载波间隔即1/NAT，T为
采样周期，NA为时域OFDM符号的长度，LenB为所述第二部分的长度，LenC为所述第三部分的长度，N1_1,N1_2为选择复制给所述第二部分的起点对应的
所述第一部分的采样点序号，
则所述第一种三段结构的符号的时域表达式为：
则所述第二种三段结构的符号的时域表达式为：
15.如权利要求14所述的前导符号的生成方法，其特征在于，
其中，所述第一种加强前导符号的时域表达式为：
所述第二种加强前导符号的时域表达式为：
16.一种前导符号的接收方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S2-1：对接收到的物理帧进行处理以得到基带信号；
步骤S2-2：判断所述基带信号中是否存在期望接收的权利要求1中所述
的普通前导符号或加强前导符号；
步骤S2-3：判断为是时，确定该前导符号在物理帧中的位置并解出该前
\t导符号所携带的信令信息。
17.如权利要求16所述的前导符号的接收方法，其特征在于，
对所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文军，邢观斌，黄戈，徐洪亮，
申请(专利权)人：上海数字电视国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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