通信系统中信标信号的生成方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种通信系统中信标信号的生成方法和装置。具体包括：频域同步信号生成模块根据通信系统的传输模式生成长度为L×NI的频域同步信号，其中NI为待发送信号采用的频谱模式所占用的子带个数，L为信标信号每个子带上携带的有效子载波个数；之后映射模块对所述频域同步信号进行子载波映射；傅里叶逆变换模块再将所述子载波映射后的频域符号进行傅里叶逆变换得到时域同步信号；最后时域同步信号处理模块将所述时域同步信号进行重复和拼接处理得到时域信标信号。利用本发明专利技术，可以降低通信系统中的信号峰均功率比，提高通信质量。

【技术实现步骤摘要】
通信系统中信标信号的生成方法及装置
本专利技术涉及通信处理
，尤其涉及一种通信系统中的信标信号的生成方法和装置。
技术介绍
在现代通信系统中，通信信号的峰均功率比（PAPR，PeaktoAveragePowerRatio）是指信号峰值的功率和平均功率的比值。峰均功率比是影响通信质量的一个重要的因素。尤其是，在基于多载波传输技术，如正交频分复用（OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）技术，的通信系统中，通常会存在较高的峰均功率比，从而对通信系统的效率和质量造成了较大的影响。例如目前正交频分复用技术在音频广播系统中得到越来越广泛的应用，但基于正交频分复用通信系统的一个主要缺点是高峰均功率比，系统输出信号功率波动范围很大，这要求系统中的功率放大器、数模转换器等部件有足够大的动态范围，否则必然会导致这些部件的低效率；同时一旦这些部件的动态范围不能达到要求，则会引起发送信号的削波失真，系统通信质量下降。因此，对通信系统中的峰均功率比的抑制是必不可少的。信标信号在数字通信系统如数字音频广播信号的物理层帧结构中是不可缺少的一部分，它是指每个子帧起始时的一段信号，可以辅助接收机快速有效的完成时间及频率同步。在通信系统中，通常将调制后的待发送信号插入信标信号后构成逻辑帧，逻辑帧再经过子帧分配后形成物理层信号帧，再经过基带至射频变换后发射。目前的通信系统，如中国移动多媒体广播（CMMB）系统中，所使用的信标信号生成方法中的频域同步序列主要采用的是普通二进制伪随机PN序列，生成多项式为x11+x9+1。但是，这种信标信号对通信系统中的峰均功率比的抑制作用还是比较弱，导致信号峰均功率比较高，通信质量较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种通信系统中信标信号的生成方法及装置，以降低通信系统中的信号峰均功率比，提高通信质量。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种通信系统中信标信号的生成方法，该方法包括：根据通信系统的传输模式生成长度为L×NI的频域同步信号，其中NI为待发送信号采用的频谱模式所占用的子带个数，L为信标信号每个子带上携带的有效子载波个数；对所述频域同步信号进行子载波映射；将所述子载波映射后的频域符号进行傅里叶逆变换得到时域同步信号；将时域同步信号进行重复和拼接处理得到时域信标信号。优选的，所述根据通信系统的传输模式生成长度为L×NI的频域同步信号的具体方法为：根据通信系统所采用的传输模式，按照下述公式(1)生成长度为L×NI的频域同步信号：所述公式（1）中n=0,1,…,L×NI-1，Mzc和q为与所述传输模式相关的参数。优选的，所述通信系统为数字音频广播系统，所述传输模式为数字音频广播系统的第一传输模式和第三传输模式，所述Nzc＝967，所述q＝48，所述L=120。优选的，所述通信系统为数字音频广播系统，所述传输模式为数字音频广播系统的第二传输模式，所述Nzc＝487，所述q＝12，所述L=60。优选的，对所述频域同步信号进行子载波映射，具体包括：根据通信系统所使用的频谱模式索引信息找到当前所有有效子带位置，将所述长度为L×NI的频域同步信号从左至右依次填充到时域同步信号的有效子载波索引位置上，其中第1个元素填充到时域同步信号子载波索引最小的有效子载波上，其中虚拟子载波填充为0，从而得到子载波映射后的频域符号。优选的，所述将所述子载波映射后的频域符号进行傅里叶逆变换得到时域同步信号，具体包括：利用下述公式（2）对所述子载波映射后的频域符号Xb进行傅里叶逆变换得到时域同步信号Sb(t)：上述公式（2）中，所述Nb为时域同步信号总子载波个数，所述Xb(i)为时域同步信号的第i个子载波，所述(Δf)b为时域同步信号的子载波间隔，所述Tb为时域同步信号的时间长度。优选的，所述将时域同步信号进行重复和拼接处理得到时域信标信号，具体包括：将所述时域同步信号重复两次，在该两个重复的时域同步信号的前端添加循环前缀作为保护，得到时域信标信号。一种通信系统中信标信号的生成装置，该装置包括：频域同步信号生成模块，用于根据通信系统的传输模式生成长度为L×NI的频域同步信号，其中NI为待发送信号采用的频谱模式所占用的子带个数，L为信标信号每个子带上携带的有效子载波个数；映射模块，用于对所述频域同步信号进行子载波映射；傅里叶逆变换模块，用于将所述子载波映射后的频域符号进行傅里叶逆变换得到时域同步信号；时域同步信号处理模块，用于将所述时域同步信号进行重复和拼接处理得到时域信标信号。优选的，所述频域同步信号生成模块具体用于：根据通信系统所采用的传输模式，按照下述公式(1)生成长度为L×NI的频域同步信号：所述公式（1）中n=0,1,…,L×NI-1，Nzc和q为与所述传输模式相关的参数。优选的，所述通信系统为数字音频广播系统；当所述传输模式为数字音频广播系统的第一传输模式和第三传输模式时，所述Nzc=967，所述q=48，所述L=120；当所述传输模式为数字音频广播系统的第二传输模式时，所述Nzc＝487，所述q＝12，所述L=60。与现有技术相比，本专利技术根据通信系统的传输模式生成长度为L×NI的特殊频域同步信号，之后对所述频域同步信号进行子载波映射，再将所述子载波映射后的频域符号进行傅里叶逆变换得到时域同步信号，最后将时域同步信号进行重复和拼接处理得到时域信标信号。本专利技术可以根据不同的传输模式对所述频域同步信号的生成参数进行调整，从而可以有效降低信号的峰均功率比，降低发送信号对通信系统中的功率放大器、数模转换器等部件的要求，从而改善通信系统的通信质量。附图说明图1为本专利技术所述的通信系统中信标信号的生成方法的一种流程图；图2为在OFDM数字音频广播系统中的物理层帧结构图；图3为本专利技术所述的通信系统中信标信号的生成装置的一种组成及其在通信系统中的位置示意图；图4为一种频域同步信号子载波映射的示意图；图5为本专利技术所生成的时域信标信号的结构示意图；图6为一种接收机基于本专利技术生成的信标信号的辅助同步流程框图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术再作进一步详细的说明。图1为本专利技术所述的通信系统中信标信号的生成方法的一种流程图。参见图1，该方法包括：101、根据通信系统的传输模式生成长度为L×NI的频域同步信号，其中NI为待发送信号采用的频谱模式所占用的子带个数，L为信标信号每个子带上携带的有效子载波个数，该L是与传输模式相关的参数。102、对所述频域同步信号进行子载波映射；即将所述频域同步信号映射到时域同步信号的有效子载波上。103、将所述子载波映射后的频域符号进行傅里叶逆变换得到时域同步信号。104、将时域同步信号进行重复和拼接处理得到时域信标信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信系统中信标信号的生成方法，其特征在于，该方法包括：根据通信系统的传输模式生成长度为L×NI的频域同步信号，其中NI为待发送信号采用的频谱模式所占用的子带个数，L为信标信号每个子带上携带的有效子载波个数；对所述频域同步信号进行子载波映射；将所述子载波映射后的频域符号进行傅里叶逆变换得到时域同步信号；将时域同步信号进行重复和拼接处理得到时域信标信号。

【技术特征摘要】
1.一种通信系统中信标信号的生成方法，其特征在于，该方法包括：根据通信系统的传输模式生成长度为L×NI的频域同步信号，其中NI为待发送信号采用的频谱模式所占用的子带个数，L为信标信号每个子带上携带的有效子载波个数；对所述频域同步信号进行子载波映射；将所述子载波映射后的频域符号进行傅里叶逆变换得到时域同步信号；将时域同步信号进行重复和拼接处理得到时域信标信号；其中，所述根据通信系统的传输模式生成长度为L×NI的频域同步信号的具体方法为：根据通信系统所采用的传输模式，按照下述公式(1)生成长度为L×NI的频域同步信号：所述公式(1)中n＝0,1,…,L×NI-1，Nzc和q为与所述传输模式相关的参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信系统为数字音频广播系统，所述传输模式为数字音频广播系统的第一传输模式和第三传输模式，所述Nzc＝967，所述q＝48，所述L＝120。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信系统为数字音频广播系统，所述传输模式为数字音频广播系统的第二传输模式，所述Nzc＝487，所述q＝12，所述L＝60。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述频域同步信号进行子载波映射，具体包括：根据通信系统所使用的频谱模式索引信息找到当前所有有效子带位置，将所述长度为L×NI的频域同步信号从左至右依次填充到时域同步信号的有效子载波索引位置上，其中第1个元素填充到时域同步信号子载波索引最小的有效子载波上，其中虚拟子载波填充为0，从而得到子载波映射后的频域符号。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述子载波映射后的频域符号进行傅里叶逆变换得到时域同步信号，具体包括：利用下述公式(2)对所述子载波映射后的频域符号Xb进行傅里叶逆变换得到时域同步信号S...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟平，尹华镜，盛国芳，李继龙，
申请(专利权)人：北京泰美世纪科技有限公司，国家广播电影电视总局广播科学研究院，
类型：发明
国别省市：