物理帧中前导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，包括对预定长度的频域OFDM符号作离散傅里叶反变换以得到时域OFDM符号；从所述时域OFDM符号截取循环前缀长度的时域OFDM符号作为循环前缀；基于上述截取的所述循环前缀长度的时域OFDM符号生成调制信号；基于所述循环前缀、所述时域OFDM符号和所述调制信号生成前导符号，其中，在从所述时域OFDM符号截取循环前缀长度的时域OFDM符号作为循环前缀之前还包括：选择循环前缀长度和调制信号长度的不同组合，以使最终形成的前导符号通过不同组合来传输信令信息，解决了目前DVB_T2及其他标准中，时域结构中没有循环前缀，不能适用于相干检测，而且前导符号在复杂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 in physical frame

The invention discloses a method for generating a preamble physical frame, including frequency domain OFDM symbols to a predetermined length for the inverse discrete Fourier transform to obtain the time-domain OFDM symbols; from the time domain time domain OFDM symbol OFDM symbol intercept cyclic prefix length as the cyclic prefix; generating a modulated signal time domain OFDM symbol the cyclic prefix length in the interception; wherein the cyclic prefix, the time domain OFDM symbol and the modulation signal generation based on preamble symbols, in the time domain from the time domain OFDM symbol OFDM symbol intercept cyclic prefix length as the cyclic prefix before also includes: the choice of different combination of cyclic prefix length and the length of the modulation signal, in order to make the final form of the preamble symbols through different combinations of signalling information, to solve the current DVB_T2 and other standards, no circulation structure in time domain The prefix can not be applied to coherent detection, and the low complexity receiver algorithm detects the probability of failure in a complex frequency selective fading channel.

【技术实现步骤摘要】
物理帧中前导符号的生成方法本申请是原案的分案申请，原案的申请号201410229558.7，申请日2014年5月28日，专利技术创造名称《物理帧中前导符号的生成方法》。
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。
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)，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，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；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DVB_T2时域结构中没有循环前缀，若和需要进行信道估计的频域结构组合，将造成其频域信道估计性能严重下降的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是目前DVB_T2标准及其他标准中，DVB_T2时域结构中没有循环前缀，不能适用于相干检测，而且前导符号在复杂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：对预定长度的频域OFDM符号作离散傅里叶反变换以得到时域OFDM符号；从所述时域OFDM符号截取循环前缀长度的时域OFDM符号作为循环前缀；基于上述截取的所述循环前缀长度的时域OFDM符号生成调制信号；基于所述循环前缀、所述时域OFDM符号和所述调制信号生成前导符号。可选的，在从所述时域OFDM符号截取循环前缀长度的时域OFDM符号作为循环前缀之前还包括：选择所述循环前缀长度和调制信号长度的不同组合，以使最终形成的前导符号通过上述不同组合来传输信令信息。可选的，所述选择所述循环前缀长度和调制信号长度的不同组合，在所述时域OFDM符号中传输信令信息包括：确定所要传输信令信息的比特数N；选取2N个循环前缀长度和调制信号长度的不同组合，以使最终形成的前导符号通过上述2N个不同组合来传输信令信息。。可选的，在从所述时域OFDM符号截取循环前缀长度的时域OFDM符号作为循环前缀之前还包括：确定一种所述循环前缀长度和调制信号长度的组合；在用于截取该循环前缀长度的时域OFDM符号中，选择不同的起始位置截取该调制信号长度的时域OFDM符号来产生调制信号，以使最终形成的前导符号通过所述不同的起始位置来传输信令信息。可选的，所述信令信息包括紧急警报或广播系统标识EAS_flag，发射机标志信息TXID、hook信息或者其他传输参数。可选的，在所述对预定长度的频域OFDM符号作离散傅里叶反变换以得到时域OFDM符号之前还包括如下步骤：确定固定序列和信令序列的平均功率比；依照该平均功率比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；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。可选的，所述固定序列和信令序列的平均功率相同或者不同。可选的，所述固定序列和信令序列的功率比为1：1或者3：2或者2:1或者3：1。与现有技术相比，本专利技术技术方案具有以下有益效果：根据本专利技术实施例提供的物理帧中前导符号的生成方法，根据不同的信道环境确定循环前缀长度，并从时域OFDM符号截取所述循环前缀长度的时域OFDM符号作为循环前缀，从而解决了频域信道估计性能下降的问题。并且基于上述截取的所述循环前缀长度的时域OFDM符号生成调制信号，使得生成的前导符号具有良好的小数倍频偏估计性能和定时同步性能。进一步地，通过选择循环前缀长度和调制信号长度的不同组合，以使最终形成的前导符号通过上述不同组合来传输信令信息；或者确定一种所述循环前缀长度和调制信号长度的组合，并在用于截取该循环前缀长度的时域OFDM符号中，选择不同的起始位置截取该调制信号长度的时域OFDM符号来产生调制信号，以使最终形成的前导符号通过所述不同的起始位置来传输信令信息。更进一步地，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。并且，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是利用图1所示的物理帧中前导符号的生成方法生成的前导符号的CAB结构示意图；图3A是本专利技术的一种传输紧急警报或广播系统标识EAS_flag的前导符号的CAB结构示意图；图3B是本专利技术的另一种传输紧急警报或广播系统标识EAS_flag的前导符号的CAB结构示意图；图4是本专利技术的一种物理帧中前导符号的生成方法中生成频域OFDM符号的具体实施方式的流程示意图。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，DVB_T2时域结构中没有循环前缀，而且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。在时域结构中设置了循环前缀，解决了频域信道估计性能下降的问题，利用该循环前缀部分的全部或部分数据段生成调制信号，使得生成的前导符号具有良好的小频偏和定时同步性能。通过选择所述循环前缀长度和调制信号长度的不同组合，以使最终形成的前导符号通过上述不同组合来传输信令信息；或者确定一种所述循环前缀长度和调制信号长度的组合，并在用于截取该循环前缀长度的时域OFDM符号中，选择不同的起始位置截取该调制信号长度的时域OFDM符号来产生调制信号，以使最终形成的前导符号通过所述不同的起始位置来传输信令信息。进一步地，保证了载波频率偏差在-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S15：对预定长度的频域OFDM符号作离散傅里叶反变换以得到时域OFDM符号；步骤S16：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：对预定长度的频域OFDM符号作离散傅里叶反变换以得到时域OFDM符号；从所述时域OFDM符号截取循环前缀长度的时域OFDM符号作为循环前缀；基于上述截取的所述循环前缀长度的时域OFDM符号生成调制信号；基于所述循环前缀、所述时域OFDM符号和所述调制信号生成前导符号，其中，在从所述时域OFDM符号截取循环前缀长度的时域OFDM符号作为循环前缀之前还包括：选择所述循环前缀长度和调制信号长度的不同组合，以使最终形成的前导符号通过上述不同组合来传输信令信息。

【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：对预定长度的频域OFDM符号作离散傅里叶反变换以得到时域OFDM符号；从所述时域OFDM符号截取循环前缀长度的时域OFDM符号作为循环前缀；基于上述截取的所述循环前缀长度的时域OFDM符号生成调制信号；基于所述循环前缀、所述时域OFDM符号和所述调制信号生成前导符号，其中，在从所述时域OFDM符号截取循环前缀长度的时域OFDM符号作为循环前缀之前还包括：选择所述循环前缀长度和调制信号长度的不同组合，以使最终形成的前导符号通过上述不同组合来传输信令信息。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，所述确定循环前缀长度是根据无线广播通信系统通常需要对抗的多径长度、系统在最低接收门限时能得到鲁棒相关峰值的最小长度以及时域结构所需传输信令的比特数中的任一种或多种因素来确定。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，所述循环前缀长度等于或者小于所述预定长度。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，所述基于上述截取的所述循环前缀长度的时域OFDM符号生成调制信号包括：设置一个频偏序列；将所述循环前缀长度的时域OFDM符号或者部分所述循环前缀长度的时域OFDM符号乘以所述频偏序列以得到所述调制信号。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，所述频偏序列的频偏值根据时域OFDM符号对应的频域子载波间隔或者根据调制信号长度来确定。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文军，黄戈，邢观斌，
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