前导符号检测解析方法技术

本发明专利技术提供了一种前导符号检测解析方法，包括以下步骤：利用前导符号的三段结构特性对接收信号先频移再前后相关得到相关值；搜索相关值的峰值推算前导符号的粗略位置，峰值的相角对应得到小数倍频偏值；利用前导符号的频域有效子载波功率提升特性，估计子载波间隔的整数倍频偏和频谱翻转特性；对去除频偏后的数据做同步得到前导符号的精确位置；分别在时域和频域对精同步后的数据做译码；解析信令，若时域和频域译码结果不同，则先对信令进行判别再确认前导符号译码结果；若时域和频域译码结果相同，则得出前导符号译码结果。

Analysis method of preamble symbol detection

The invention provides a preamble detection analysis method includes the following steps: the use of three structural characteristics of the preamble of the received signal to shift again before and after the relevant value; rough location search peak correlation value calculation of the preamble, the angle corresponding to the peak frequency offset value; enhance the effective utilization of frequency domain characteristics sub carrier power symbol, estimate integer frequency offset and sub carrier spacing spectrum inversion characteristics; frequency offset after the removal of data synchronization to obtain the accurate position of pilot symbols; respectively decoding the data after the precise synchronization in time domain and frequency domain analysis; signaling, if the time domain and frequency domain decoding results, first of signaling discrimination to confirm preamble symbol decoding results; if the time domain and frequency domain decoding results are the same, the preamble symbol decoding results.

【技术实现步骤摘要】
前导符号检测解析方法本申请是原案的分案申请，原案的申请号201610361958.2，申请日2016年5月26日，专利技术创造名称“前导符号检测解析装置和方法”。
本专利技术涉及OFDM系统中帧头检测、频偏估计和信令信息提取，尤其涉及一种DVB_T2系统鲁棒的前导符号检测方法。
技术介绍
欧洲第二代数字电视地面广播标准《DigitalVideoBroadcasting(DVB)；Framestructurechannelcodingandmodulationforasecondgenerationdigitalterrestrialtelevisionbroadcastingsystem(DVB-T2)》公布了一种特殊的P1符号作为OFDM系统帧头符号，如图1所示，前导符号(本文中用P1指代)采用带有频移的循环前后缀结构C_A_B结构。英国广播公司在专利文献1中详细阐述了P1符号的设计优点:不受严重的连续波(CW)干扰，能对抗“危险的”多径，不受频偏影响。同时P1携带信令信息指示系统的傅立叶变换(FFT)大小，保护间隔(GI)范围，基本/简化(base/lite)模式，单输入单输出/多输入单输出(SISO/MISO)模式等。前导符号P1采用带有频移的循环前后缀结构，相关值不受频偏和连续波干扰的影响，但是在一些多径情况下，P1检测仍然会失败。DVB-T2实现指南《DigitalVideoBroadcasting(DVB)；Implementationguidelinesforasecondgenerationdigitalterrestrialtelevisionbroadcastingsystem(DVB-T2)》在P1性能仿真结果中表明在两径等幅相位相反的多径信道下P1检测失败概率为100％，信令解析失败概率为100％。专利文献2在不更改P1结构的基本特性下的情况下对实现指南的实现方法做了两个增强，但是并未信令解析做出修改。P1在频域占据853个子载波，其中384个有效子载波功率较高，其它未使用的子载波置0，如图2所示。利用这个特性，可以提取系统的频偏和识别频谱是否翻转。本专利技术着重提出一种鲁棒的P1符号检测和解析方法，同时加大频偏估计的范围，同时识别系统的频谱是否发生了翻转。现有技术文献：专利文献专利文献1：中国专利CN200880024926.7号说明书101743731A专利文献2：中国专利201010196280.X号说明书非专利文献[1]DigitalVideoBroadcasting(DVB)；Framestructurechannelcodingandmodulationforasecondgenerationdigitalterrestrialtelevisionbroadcastingsystem(DVB-T2)；[2]DigitalVideoBroadcasting(DVB)；Implementationguidelinesforasecondgenerationdigitalterrestrialtelevisionbroadcastingsystem(DVB-T2)。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有DVB-T2中多径信道下前导符号检测失败概率低。为解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种前导符号检测解析装置，包括：相关器，利用前导符号的三段结构特性对接收信号先频移再前后相关得到相关值；峰值检测器，搜索相关值的峰值推算前导符号的粗略位置，峰值的相角对应得到小数倍频偏值；整数倍频偏和频谱翻转判别模块，利用前导符号的频域有效子载波功率提升特性，估计子载波间隔的整数倍频偏和频谱翻转特性；时域定时精同步模块，对去除频偏后的数据做同步得到前导符号的精确位置；时频域译码器，分别在时域和频域对精同步后的数据做译码；信令判别解析模块，解析信令，若时频域译码结果不同，则先对信令进行判别再确认前导符号译码结果；若时频域译码结果相同，则得出前导符号译码结果。可选地，其中，所述整数倍频偏估计和频谱翻转判别模块包括：频域子载波预处理单元：对频域异常子载波做限幅，除去带内干扰信号；循环相关单元：考虑频谱翻转，使用傅里叶和反傅里叶变换代替相关运算，对频域子载波预处理后的信号和有效子载波的处理得到整数倍频偏估计值。可选地，其中，整数倍频偏估计和频谱翻转判别模块运行若干次，每次选取的前导符号起始位置不同。可选地，其中，所述时域定时精同步模块确认整数倍频偏的同时确认前导符号精确位置。可选地，其中，所述时频域译码器结合时域译码和频域译码分别译码，时域译码时利用前导符号的时域相关特性和互相关特性和所有的前导符号做相关实现时域译码；频域译码时使用频域差分相关方式实现频域译码。可选地，其中，信令判别解析模块用以对时频域译码器不同的译码结果做确认：先对信令进行判别再确认前导符号译码结果。可选地，其中，信令判别解析模块，将时域译码和频域译码得到的前导符号与接收到的前导符号序列进行时域相关，得到两组相关值，搜索任意一组相关值前三个最大值求和并记下前三个最大值的位置，对另一组相关值对应位置处的三个相关值求和，比较大小，其中较大值所对应的译码结果正确。另外，本专利技术实施例还提供了一种前导符号检测解析方法，包括以下步骤：利用前导符号的三段结构特性对接收信号先频移再前后相关得到相关值；搜索相关值的峰值推算前导符号的粗略位置，峰值的相角对应得到小数倍频偏值；利用前导符号的频域有效子载波功率提升特性，估计子载波间隔的整数倍频偏和频谱翻转特性；对去除频偏后的数据做同步得到前导符号的精确位置；分别在时域和频域对精同步后的数据做译码；解析信令，若时频域译码结果不同，则先对信令进行判别再确认前导符号译码结果；若时频域译码结果相同，则得出前导符号译码结果。与现有技术相比，本专利技术技术方案具有以下有益效果：因为根据本专利技术所涉及的前导符号检测解析装置和方法，通过鲁棒地检测DVB-T2中帧头信号的存在，充分利用前导符号P1本身的特性，精确地估计频偏值并识别频谱是否翻转，分别在时频域对P1信令进行译码，最终对P1信令进行正确解析，可实现鲁棒的检测到前导符号，频偏估计的范围大，译码结果更鲁棒。附图说明图1是本专利技术所涉及的DVB_T2标准中前导符号三段结构CAB结构的示意图；图2是本专利技术所涉及的DVB_T2标准中8M系统前导符号有效子载波分布图；图3是本专利技术的具体实施方式中前导符号检测解析装置示意图；图4是本专利技术中C_A_B相关器结构示意图；图5是本专利技术中C_A_B峰值检测示意图；图6是本专利技术中间隔1024个符号的0db两径，第二条径的相位分别和第一条径相同、相反信道下的C_A_B相关值图；图7是本专利技术中一次整偏估计和频谱翻转识别示意图；图8是本专利技术中时域精同步流程示意图；图9是本专利技术中时域译码流程示意图；图10是本专利技术中频域译码流程示意图；图11是本专利技术中译码确认流程示意图；以及图12是本专利技术中前导符号检测解析方法示意图。具体实施方式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。本专利技术的目的在于鲁棒地检测DVB-T2帧头信号的存在，充分利用P1前导符号本身的特性，精确地估计频偏值并识别频谱是否翻转，分别在时频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种前导符号检测解析方法，其特征在于，包括以下步骤：相关步骤，利用前导符号的三段结构特性对接收信号先频移再前后相关得到相关值；峰值检测，搜索上述相关值的峰值推算上述前导符号的粗略位置，上述峰值的相角对应得到小数倍频偏值；整数倍频偏和频谱翻转判别，利用上述前导符号的频域有效子载波功率提升特性，估计子载波间隔的整数倍频偏和频谱翻转特性；时域定时精同步，对去除频偏后的数据做同步得到上述前导符号的精确位置；时频域译码，分别在时域和频域对精同步后的数据做译码；以及信令判别解析，解析信令，若时域和频域译码结果不同，则先对上述信令进行判别再确认上述前导符号译码结果；若时域和频域译码结果相同，则得出上述前导符号译码结果。

【技术特征摘要】
1.一种前导符号检测解析方法，其特征在于，包括以下步骤：相关步骤，利用前导符号的三段结构特性对接收信号先频移再前后相关得到相关值；峰值检测，搜索上述相关值的峰值推算上述前导符号的粗略位置，上述峰值的相角对应得到小数倍频偏值；整数倍频偏和频谱翻转判别，利用上述前导符号的频域有效子载波功率提升特性，估计子载波间隔的整数倍频偏和频谱翻转特性；时域定时精同步，对去除频偏后的数据做同步得到上述前导符号的精确位置；时频域译码，分别在时域和频域对精同步后的数据做译码；以及信令判别解析，解析信令，若时域和频域译码结果不同，则先对上述信令进行判别再确认上述前导符号译码结果；若时域和频域译码结果相同，则得出上述前导符号译码结果。2.如权利要求1所述的前导符号检测解析方法，其特征在于，上述整数倍频偏和频谱翻转判别步骤还包括：频域子载波预处理，对频域异常子载波做限幅，除去带内干扰信号；以及循环相关，考虑频谱翻转，使用傅里叶和反傅里叶变换代替相关运算，对频域子载波预处理后的信号和有效子载波进行处理得到整数倍频偏估计值。3.如权利要求2所述的前导符号检测解析方法，其特征在于，上述整数倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭焕丽，马宏伟，江陶，梁伟强，
申请(专利权)人：上海高清数字科技产业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31