下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法技术方案

本发明专利技术提供一种下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，所述设计方法至少包括：每个NGB-W帧中OFDM符号的导频单元值均由导频参考序列调制生成，其中m为帧索引，为OFDM符号索引，为有效子载波索引；所述参考序列由一个符号级导频PRBS序列和一个帧级导频PRBS序列共同生成，其中，本发明专利技术的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法考虑了各种类型的无线信道场景，其中信令导频和帧尾导频的密度足够高，可以用于系统承受限度下恶劣信道环境的信道估计；对于连续导频系统定时细同步的性能和小数倍载波细同步性能，在NGB-W系统与DVB-T2中性能基本相当。

【技术实现步骤摘要】
下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法
本专利技术涉及移动通信领域，特别地，涉及一种下一代广播电视无线（NextGenerationBroadcastWireless，NGB-W）通信系统中导频的设计方法。
技术介绍
随着世界经济文化的快速发展，移动用户对信息业务的需求量快速增长。单独依靠传统广播网或传统双向通信网，都无法实现移动信息业务的最优化传输。而下一代广播电视无线通信系统可实现无线广播和双向通信的融合共存，是解决移动信息业务数据量快速增长和无线网络传输容量受限之间矛盾的有效途径。信道估计单元和时频跟踪同步单元是通信系统，例如移动通信系统、广播系统中必不可少的功能部件。发送端发出的无线信号经历无线信道后发生畸变，接收端把信号的畸变矫正过来，需要获取信道的相关信息。而信道的相关信息的获取需要利用导频信息。系统时频同步同样需要利用导频获得失步信息。所以，这几个功能单元的实现都离不开系统携带的导频。导频是分布在系统时频资源块中的调制符号，其分布位置收发两端已知。导频设计包括两方面的内容：导频序列的产生和导频位置的确定。这是任何多载波通信系统的设计中不可缺少的内容。NGB-W系统针对不同的应用环境、场景和应用需求，设计了多种不同类型的导频，而且考虑到无线信道的多样性和复杂性，针对用于信道估计的离散导频，设计了多种不同的导频模式，保证在不同的信道环境下，也能获得更好的系统性能。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，用于解决NGB-W系统的信道估计、时频跟踪的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，所述设计方法至少包括：每个NGB-W帧中OFDM符号的导频单元值ym,l,k均由导频参考序列rl,k调制生成，其中m为帧索引，l为OFDM符号索引，k为有效子载波索引；所述参考序列rl,k由一个符号级导频PRBS序列uk和一个帧级导频PRBS序列vl共同生成，其中，根据上述的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其中：将NGB-W系统的传输带宽分成左右两个子带，所述两个子带上导频的位置分布相同。根据上述的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其中：所述导频包括信令导频、离散导频、连续导频、边缘导频和帧尾导频。根据上述的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其中：所述符号级导频PRBS序列的长度NPRBS等于OFDM符号内有效子载波的数量Na，由移位寄存器组所生成前NPRBS个比特构成，所述移位寄存器组的初始状态为‘11111111111’，并随着每个子载波级时钟的到来进行从左向右的移位，最左边的1位由移位寄存器组的第9位和第11位相异或的结果进行填充。根据上述的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其中：所述帧级导频PRBS序列的长度NPRBS等于NGB-W帧中信令符号和数据符号的数量由移位寄存器组所生成的前NPRBS个比特构成，所述移位寄存器组的初始状态为‘00000000001’，并随着每个符号级时钟的到来进行从左向右的移位，最左边的1位由移位寄存器组的第2位和第11位相异或的结果进行填充。进一步地，根据上述的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其中：在数据符号中，当有效子载波k满足下列关系时，子载波k所在位置放置离散导频：其中，DX为离散导频的频域最小间隔，DY为离散导频的时域最小间隔，NS_Sym为该NGB-W帧内信令符号的数量，Na为有效子载波数量。进一步地，根据上述的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其中：在数据符号中，当有效子载波k满足下列关系时，则子载波k所在位置放置连续导频：其中，NCP为数据符号中连续导频的数量，DX为离散导频的频域最小间隔，为DX的最小值，Na为有效子载波数量。进一步地，根据上述的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其中：在数据符号和帧尾符号中，当有效子载波k满足下列关系时，子载波k所在位置放置边缘导频：其中，Na为有效子载波数量。进一步地，根据上述的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其中：在信令符号中，当采用4KFFT、8KFFT或16KFFT模式，且有效子载波k满足下列关系时，子载波k所在位置放置信令导频：在信令符号中，当采用32KFFT模式，且有效子载波k满足下列关系时，子载波k所在位置放置信令导频：其中，Na为有效子载波数量。进一步地，根据上述的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其中：在帧尾符号中，当有效子载波k满足下列关系时，子载波k所在位置放置帧尾导频：其中，DX为离散导频的频域最小间隔，Na为有效子载波数量。如上所述，本专利技术的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，具有以下有益效果：（1）信令导频、离散导频、边缘导频和帧尾导频的设计主要用于实现通信链路的信道估计，本专利技术的导频设计考虑了各种类型的无线信道场景，其中信令导频和帧尾导频的密度足够高，可以用于系统承受限度下恶劣信道环境的信道估计；（2）对于连续导频系统定时细同步的性能和小数倍载波细同步性能，本专利技术所设计的导频在NGB-W系统与DVB-T2中的性能基本相当。附图说明图1显示为本专利技术中导频参考序列生成的方法流程图；图2显示为本专利技术中符号级导频PRBS序列生成器的结构示意图；图3显示为本专利技术中帧级导频PRBS序列生成器的结构示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。每个NGB-W帧中OFDM符号的导频单元值ym,l,k均由导频参考序列rl,k调制生成，其中，l和k分别表示OFDM符号索引和有效子载波索引。参照图1，参考序列rl,k由一个符号级导频伪随机二进制序列（PseudoRandomBinarySequence，PRBS）uk和一个帧级导频PRBS序列vl共同生成，如下式所示：其中，符号级导频PRBS序列的每个输出值作用在OFDM符号的子载波上，符号级导频PRBS序列的长度NPRBS等于OFDM符号内有效子载波的数量Na。参照图2，符号级导频PRBS序列生成器中包括长度为11的移位寄存器组，其初始状态为‘11111111111’。随着每个子载波级时钟的到来进行从左向右的移位，最左边的1位由移位寄存器组的第9位和第11位相异或的结果进行填充。每个符号周期进行一次重置，即复位为初始状态。符号级导频PRBS序列，由移位寄存器组所生成前NPRBS个比特构成。该移位寄存器组的初始值为全1，对应的生成多项式为x11+x9+1，序列输出为u0,u1,u2…=1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0…。该符号级导频PRBS序列与FFT点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其特征在于，所述设计方法至少包括：每个NGB‑W帧中OFDM符号的导频单元值ym,l,k均由导频参考序列rl,k调制生成，其中m为帧索引，l为OFDM符号索引，k为有效子载波索引；所述参考序列rl,k由一个符号级导频PRBS序列uk和一个帧级导频PRBS序列vl共同生成，其中，

【技术特征摘要】
1.一种下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其特征在于，所述设计方法至少包括：每个NGB-W帧中OFDM符号的导频单元值ym,l,k均由导频参考序列rl,k调制生成，其中m为帧索引，l为OFDM符号索引，k为有效子载波索引；所述参考序列rl,k由一个符号级导频PRBS序列uk和一个帧级导频PRBS序列vl共同生成，其中，所述符号级导频PRBS序列的长度NPRBS等于OFDM符号内有效子载波的数量Na，由移位寄存器组所生成前NPRBS个比特构成，所述移位寄存器组的初始状态为‘11111111111’，并随着每个子载波级时钟的到来进行从左向右的移位，最左边的1位由移位寄存器组的第9位和第11位相异或的结果进行填充；所述帧级导频PRBS序列的长度NPRBS等于NGB-W帧中信令符号和数据符号的数量由移位寄存器组所生成的前NPRBS个比特构成，所述移位寄存器组的初始状态为‘00000000001’，并随着每个符号级时钟的到来进行从左向右的移位，最左边的1位由移位寄存器组的第2位和第11位相异或的结果进行填充。2.根据权利要求1所述的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其特征在于：将NGB-W系统的传输带宽分成左右两个子带，所述两个子带上导频的位置分布相同。3.根据权利要求1所述的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其特征在于：所述导频包括信令导频、离散导频、连续导频、边缘导频和帧尾导频。4.根据权利要求3所述的下一代广播电视无线通信系统中导频的设计方法，其特征在于：在数据符号中，当有效子载波k满足下列关系时，子载波k所在位置放置离散导频：其中，DX为离散导频的频域最小间隔，DY为离散导频的时域最小间...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨程，王晓妮，寇亚军，李明齐，缪军，封松林，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31