物理帧中前导符号的接收处理方法技术

本发明专利技术提供了一种物理帧中前导符号的接收处理方法，包括对对接收到的数字信号进行处理以得到基带信号；判断所述基带信号中是否存在期望接收的前导符号，其中，所述期望接收的前导符号是以时域OFDM符号为主体，其前部具有循环前缀、其后部具有调制信号的时域结构；在上述判断结果为是的情况下，确定该前导符号在物理帧中的位置并解出该前导符号所携带的信令信息，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。

【技术实现步骤摘要】
物理帧中前导符号的接收处理方法本申请是原案的分案申请，原案的申请号201410326504.2，申请日2014年7月10日，专利技术创造名称《物理帧中前导符号的接收处理方法》。
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接收处理方法。
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，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接收处理方法，包括如下步骤：对接收到的数字信号进行处理以得到基带信号；判断所述基带信号中是否存在期望接收的前导符号，其中，所述期望接收的前导符号是以时域OFDM符号为主体，其前部具有循环前缀、其后部具有调制信号的时域结构；在上述判断结果为是的情况下，确定该前导符号在物理帧中的位置并解出该前导符号所携带的信令信息。与现有技术相比，本专利技术技术方案具有以下有益效果：判断接收到的基带信号(对接收到的物理帧经过处理后得到)是否存在期望接收的前导符号，其中，前导符号是以时域OFDM符号为主体，其前部具有循环前缀、其后部具有调制信号的时域结构。并在判断结果为是的情况下，确定前导符号在物理帧中的位置并解出该前导符号所携带的信令信息，从而依照信令信息的指示解码后续数据帧的信息。利用时域OFDM符号的调制信号与时域OFDM符号的结构保证了在接收端利用延迟相关可以得到明显的峰值。并且，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。进一步地，前导符号中的时域OFDM符号对应的频域OFDM符号包括：有效子载波和零序列子载波，其中零序列子载波位于有效子载波的两侧；有效子载波包括固定序列子载波和信令序列子载波，且固定序列子载波和信令序列子载波奇偶交错排列。通过这样特定的频域结构设计，其中固定序列可以作为物理帧中的导频，从而便于接收端对接收到的物理帧中前导符号进行解码解调。附图说明图1是本专利技术的一种物理帧中前导符号的CAB结构示意图；图2是本专利技术的一种传输信令信息的前导符号的CAB结构示意图；图3是本专利技术的一种物理帧中前导符号的接收处理方法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，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。针对上述问题，专利技术人经过研究，提供了物理帧中前导符号的接收处理方法。该方法基于前导符号的时域波形的特性，利用时域OFDM符号的调制信号与时域OFDM符号的结构保证了在接收端利用延迟相关可以得到明显的峰值。并且，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。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CAB结构示意图。参考图1，A段表示时域OFDM符号，C段表示循环前缀，B段表示调制信号。时域OFDM符号是发送端对频域OFDM符号作离散傅里叶反变换后得到的。例如，对P1_Xi作离散傅里叶反变换后得到时域OFDM符号：其中，M为有效非零子载波的个数。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，所述循环前缀长度等于或者小于时域OFDM符号的长度。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传输信令的比特数中的任一种或多种因素来确定。如果仅需要在频域结构传输信令，而时域结构固定且无需传输信令，则仅需考虑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其中之一或者之二。通常，循环前缀的长度越长，对抗长多径的性能越好，且循环前缀的长度和调制信号长度越长，其延迟相关的峰值越鲁棒。通常，循环前缀的长度和调制信号长度需大于等于系统在最低接收门限时能得到鲁棒相关峰值的最小长度。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。在实际应用中，可以通过设置一个频偏序列，然后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。设Ncp为确定的循环前缀长度、LenB为调制信号长度。频偏序列为其中fSH可选取为时域OFDM符号对应的频域子载波间隔(即1/NAT)，其中T为采样周期，NA为时域OFDM符号的长度。在本实例中，NA为1024，取fSH＝1/1024T。在其他实例中，为了使相关峰值尖锐，fSH也可以选择为1/(LenBT)。当LenB＝NCP时，fSH＝1/NCPT。比如LenB＝NCP＝512时，fSH＝1/512T。在其他实施例中，M(t)也可以被设计成其他序列，如m序列或一些简化的窗序列等。该部分时域OFDM符号的调制信号为P1_B(t)，P1_B(t)是通过该部分时域OFDM符号乘以频偏序列M(t)得到，即P1_B(t)为：其中，N1为选择复制给调制信号段的起点对应的时域OFDM符号的采样点序号。调制信号长度由系统在最低接收门限时能得到鲁棒相关峰值的最小长度来确定。通常调制信号长度大于等于该最小长度。设NA为时域OFDM符号的长度，设时域OFDM符号的采样点序号为0,1,…NA-1.设N1为选择复制给调制信号段的起点对应的时域OFDM符号的采样点序号，N2为选择复制给调制信号段的终点对应的时域OFDM符号采样点序号。其中，N2＝N1+Le本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物理帧中前导符号的接收处理方法，其特征在于，包括如下步骤：对接收到的数字信号进行处理以得到基带信号；判断所述基带信号中是否存在期望接收的前导符号，其中，所述期望接收的前导符号是以时域OFDM符号为主体，具有循环前缀、具有调制信号的时域结构；在上述判断结果为是的情况下，确定该前导符号在物理帧中的位置并解出该前导符号所携带的信令信息，其中，判断所述基带信号中是否存在期望接收的前导符号包括：依照期望接收的前导符号中的循环前缀、时域OFDM符号以及调制信号两两之间的延迟关系及调制频偏关系，对基带信号进行延迟滑动相关和/或解调频偏，以得到三个延迟相关累加值；基于这三个延迟相关累加值中的一个，两个或者三个进行数学运算，并对该运算结果的绝对值进行峰值检测；若峰值检测的结果满足预设条件，则确定所述基带信号中存在期望接收的前导符号。

【技术特征摘要】
1.一种物理帧中前导符号的接收处理方法，其特征在于，包括如下步骤：对接收到的数字信号进行处理以得到基带信号；判断所述基带信号中是否存在期望接收的前导符号，其中，所述期望接收的前导符号是以时域OFDM符号为主体，具有循环前缀、具有调制信号的时域结构；在上述判断结果为是的情况下，确定该前导符号在物理帧中的位置并解出该前导符号所携带的信令信息，其中，判断所述基带信号中是否存在期望接收的前导符号包括：依照期望接收的前导符号中的循环前缀、时域OFDM符号以及调制信号两两之间的延迟关系及调制频偏关系，对基带信号进行延迟滑动相关和/或解调频偏，以得到三个延迟相关累加值；基于这三个延迟相关累加值中的一个，两个或者三个进行数学运算，并对该运算结果的绝对值进行峰值检测；若峰值检测的结果满足预设条件，则确定所述基带信号中存在期望接收的前导符号。2.如权利要求2所述的物理帧中前导符号的接收处理方法，其特征在于，确定前导符号在物理帧中的位置包括：基于满足预设条件的峰值检测的结果来确定该前导符号在物理帧中的位置。3.如权利要求1所述的物理帧中前导符号的接收处理方法，其特征在于，所述期望接收的前导符号具有如下特性：1)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；2)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；其中，用于截取循环前缀长度的时域OFDM符号中，选择不同的起始位置截取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；基于不同的起始位置,产生若干个不同的调制信号与循环前缀及调制信号与时域OFDM符号的延迟关系,以此判断所述基带信号中是否存在期望接收的前导符号。4.如权利要求3所述的物理帧中前导符号的接收处理方法，其特征在于，在上述判断结果为是的情况下，确定该前导符号在物理帧中的位置并解出该前导符号所携带的信令信息。5.如权利要求3所述的物理帧中前导符号的接收处理方法，其特征在于，所述基于不同的起始位置，产生若干个不同的调制信号与循环前缀及调制信号与时域OFDM符号的延迟关系，以判断所述基带信号中是否存在期望接收的前导符号包括：根据若干个不同的调制信号与循环前缀及调制信号与时域OFDM符号的延迟关系，进而得到若干个延迟相关累加值组，每组包括对基带信号依照期望接收的前导符号中的循环前缀、时域OFDM符号以及调制信号两两之间的延迟关系和/或调制频偏关系进行延迟滑动相关及解调频偏，以得到三个延迟相...

【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