前导符号的生成方法及频域OFDM符号的生成方法技术

本发明专利技术公开了一种物理帧中前导符号的生成方法及频域OFDM符号的生成方法，其中物理帧中前导符号的生成方法包括：在频域上分别生成固定序列和信令序列；将固定序列和信令序列填充至有效子载波上，且所述固定序列和信令序列之间呈奇偶交错排列或呈偶奇交错排列；在所述有效子载波两侧分别填充零序列子载波以形成预定长度的频域OFDM符号；对所述频域OFDM符号作离散傅里叶反变换以得到时域OFDM符号；生成所述时域OFDM符号的调制信号；基于所述时域OFDM符号与该调制信号生成前导符号，本技术方案解决了目前DVB_T2标准及其他标准中，前导符号在频率选择性衰落信道下低复杂度接收算法检测出现失败概率的问题。

Method for generating preamble symbol and method for generating OFDM symbol in frequency domain

Generation method of the invention discloses a method for generating a preamble physical frame and frequency domain of OFDM symbols, including a method for generating preamble symbols which physical frame: fixed sequence and signaling sequence in the frequency domain; the fixed sequence and signaling sequence to fill the effective sub carrier, and between the fixed sequence and a signaling sequence staggered or even odd parity are staggered; the effective carrier on both sides were filled with zero sequence to form frequency domain OFDM Liezi carrier symbols of predetermined length; for discrete Fourier transform to obtain the time-domain OFDM symbols on the frequency-domain OFDM symbols; modulation signal generating the time-domain OFDM symbols; the time domain the OFDM symbol and the modulation signal generation based on the preamble, technical scheme to solve the current DVB_T2 standards and other standards, leading symbol in frequency selective Detection of failure probability for low complexity receiver in fading channel.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线广播通信
，特别涉及一种物理帧中前导符号的生成方法及频域OFDM符号的生成方法。
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，前导符号做为物理帧的开始(命名为P1符号)，P1符号在每个物理帧内只出现一次，它标志了该物理帧的开始。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)，以使接收端可以进行后续接收处理；3)检测出初始载波频偏和定时误差，进行补偿后达到频率和定时同步。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，在频率选择性衰落信道时，DPSK差分解码也可能会失效。
技术实现思路
本专利技术解决的是目前DVB_T2标准及其他标准中，前导符号在频率选择性衰落信道下低复杂度接收算法检测出现失败概率的问题。为解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种物理帧中前导符号的生成方法，包括如下步骤：在频域上分别生成固定序列和信令序列；将所述固定序列和信令序列填充至有效子载波上，且所述固定序列和信令序列之间呈奇偶交错排列；在所述有效子载波两侧分别填充零序列子载波以形成预定长度的频域OFDM符号；对所述频域OFDM符号作离散傅里叶反变换以得到时域OFDM符号；生成所述时域OFDM符号的调制信号；基于所述时域OFDM符号与该调制信号生成前导符号。可选的，所述固定序列的长度与所述信令序列的长度相等，且该长度小于所述预定长度的1/2。可选的，在所述有效子载波两侧分别填充零序列子载波以形成预定长度的频域OFDM符号包括：在所述有效子载波两侧分别填充等长度的零序列子载波以形成预定长度的频域OFDM符号。可选的，每侧填充的零序列子载波的长度大于临界长度值，该临界长度值由系统符号率和预定长度来确定。可选的，所述生成所述时域OFDM符号的调制信号包括：设置一个频移序列；将所述时域OFDM符号乘以该频移序列以得到该时域OFDM符号的调制信号。可选的，所述频移序列的长度等于或者小于所述时域OFDM符号的长度。可选的，基于所述时域OFDM符号与该调制信号生成前导符号是指：将所述调制信号作为所述时域OFDM符号的保护间隔，并将其拼接在所述时域OFDM符号的前部以生成前导符号。可选的，所述预定长度为1024。可选的，所述固定序列是伪随机二进制序列。可选的，在所述步骤在频域上分别生成固定序列和信令序列与所述步骤将固定序列和信令序列填充至有效子载波上，且所述固定序列和信令序列之间呈奇偶交错排列之间还包括如下步骤：分别对固定序列和信令序列进行DBPSK映射以得到映射后的固定序列和信令序列。本专利技术实施例还提供了一种频域OFDM符号的生成方法，包括如下步骤：在频域上分别生成固定序列和信令序列；将所述固定序列和信令序列填充至有效子载波上，且所述固定序列和信令序列之间呈奇偶交错排列；在所述有效子载波两侧分别填充零序列子载波以形成预定长度的频域OFDM符号。与现有技术相比，本专利技术技术方案具有以下有益效果：利用时域OFDM符号的调制信号与时域OFDM符号的结构(作为前导符号)保证了在接收端利用延迟相关可以得到明显的峰值。进一步地，在生成该前导符号过程中，设计时域OFDM符号的调制信号可以避免接收端受到连续波干扰或者单频干扰，或者出现与调制信号长度等长的多径信道，或者接收信号中保护间隔长度和调制信号的长度相同时出现误检测峰值。附图说明图1是本专利技术的一种物理帧中前导符号的生成方法的具体实施方式的流程示意图；图2是本专利技术中利用伪随机二进制序列发生器生成固定序列的示意图；图3是利用本专利技术的物理帧中前导符号的生成方法中生成的频域OFDM符号的频域载波分布示意图。具体实施方式专利技术人发现目前DVB_T2标准及其他标准中，前导符号在频率选择性衰落信道下低复杂度接收算法检测出现失败概率的问题。针对上述问题，专利技术人经过研究，提供了一种物理帧中前导符号的生成方法，保证载波频率偏差在-500kHz至500kHz范围内接收端仍可以处理接收信号。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。如图1所示的是本专利技术的一种物理帧中前导符号的生成方法的具体实施方式的流程示意图。参考图1，物理帧中前导符号的生成方法包括如下步骤：步骤S11：在频域上分别生成固定序列和信令序列；步骤S12：将固定序列和信令序列填充至有效子载波上，且所述固定序列和信令序列之间呈奇偶交错排列；步骤S13：在所述有效子载波两侧分别填充零序列子载波以形成预定长度的频域OFDM符号；步骤S14：对所述频域OFDM符号作离散傅里叶反变换以得到时域OFDM符号；步骤S15：生成所述时域OFDM符号的调制信号；步骤S16：基于所述时域OFDM符号与该调制信号生成前导符号。需要说明的是，前导符号可以从时域和频域两个域上来描述。在本实施例中，前导符号的生成方法是在频域上生成频域OFDM符号，并基于该频域OFDM符号与其对应的时域OFDM符号的调制信号生成时域上的前导符号。具体来说，如步骤S11所述，在频域上分别生成固定序列和信令序列。其中，所述固定序列包括接收端可用来做载波频率同步和定时同步的相关信息、所述信令序列包括各个基本传输参数。本实施例中，所述固定序列可以是伪随机二进制序列。例如，设固定序列为FC0,FC1,…,FCN-2，可由伪随机二进制序列(PRBS)发生器生成，具体生成过程如图2所示的利用伪随机二进制序列发生器生成固定序列的示意图。在实际应用中，该固定序列也可以选择其他类型的序列。所述信令序列用来传送P个比特的信息(例如各种信令)，共有2P个可能，每种可能被映射到一个长度为M的信令序列。序列组有2P个序列，且彼此之间不相关，同时与已知的固定序列也不相关。在其他实施例中，还可以根据系统需求分别对固定序列和信令序列进行DBPSK映射。具体来说，对固定序列进行DBPSK映射，将FC0,FC1,…,FCN-2映射成公式如下：对信令序列(设为SC0,SC1,…,SCM-2)进行DBPSK映射，将SC0,SC1,…,SCM-2映射为公式如下：如步骤S12所述，将所述固定序列和信令序列填充至有效子载波上，且所述固定序列和信令序列之间呈奇偶交错排列。在一个优选的实施方式中，所述固定序列的长度与所述信令序列的长度相等，且该长度小于所述预定长度的1/2。其中，所述预定长度为1024，但实际应用中也可以根据系统需求而改变。以预定长度为1024为例，设固定序列的长度为N(即承载固定序列的有效子载波的个数为N)、信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物理帧中前导符号的生成方法，其特征在于，包括如下步骤：在频域上分别生成固定序列和信令序列；将固定序列和信令序列填充至有效子载波上，且所述固定序列和信令序列之间呈奇偶交错排列或呈偶奇交错排列；在所述有效子载波两侧分别填充零序列子载波以形成预定长度的频域OFDM符号；对所述频域OFDM符号作离散傅里叶反变换以得到时域OFDM符号；生成所述时域OFDM符号的调制信号；基于所述时域OFDM符号与该调制信号生成前导符号。

【技术特征摘要】
1.一种物理帧中前导符号的生成方法，其特征在于，包括如下步骤：在频域上分别生成固定序列和信令序列；将固定序列和信令序列填充至有效子载波上，且所述固定序列和信令序列之间呈奇偶交错排列或呈偶奇交错排列；在所述有效子载波两侧分别填充零序列子载波以形成预定长度的频域OFDM符号；对所述频域OFDM符号作离散傅里叶反变换以得到时域OFDM符号；生成所述时域OFDM符号的调制信号；基于所述时域OFDM符号与该调制信号生成前导符号。2.如权利要求1所述的物理帧中前导符号的生成方法，其特征在于，所述固定序列的长度与所述信令序列的长度相等，且该长度小于所述预定长度的1/2。3.如权利要求1所述的物理帧中前导符号的生成方法，其特征在于，所述固定序列的长度与所述信令序列的长度不相等，通过补零序列子载波的方式来实现固定序列和信令序列奇偶交错排列或呈偶奇交错排列。4.如权利要求1所述的物理帧中前导符号的生成方法，其特征在于，在所述有效子载波两侧分别填充零序列子载波以形成预定长度的频域OFDM符号包括：在所述有效子载波两侧分别填充等长度的零序列子载波以形成预定长度的频域OFDM符号。5.如权利要求4所述的物理帧中前导符号的生成方法，其特征在于，每侧填充的零序列子载波的长度大于临界长度值，该临界长度值由系统符号率和预定长度来...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文军，黄戈，管云峰，
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