一种单频网抗噪声移动数字广播信号传输方法技术

本发明专利技术公开了一种单频网抗噪声移动数字广播信号传输方法，是一种时域频域空域混合的传输方案。本发明专利技术的单频网抗噪声移动数字广播信号传输方法，具有低峰均功率比、同步时间短、抗噪声、可控多业务等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于移动通信领域，更具体地涉及。
技术介绍
因OFDM多载波传输技术具有结构简单，频谱利用率高，可以抗频率选择性和信道时变等诸多优点而倍受大家的关注并得到深入的研究和在Xdsl、宽带移动通信、宽带移动局域网、数字电视移动数字广播等诸多领域中的广泛应用。OFDM信号较高的峰均功率比 (PAPR)对放大器和数模转换器的线性范围有很高的要求，如果系统的线性范围不能满足信号的变化，则会造成信号畸变，使信号频谱发生变化，从而导致子信道之间的正交性遭到破坏，产生相互干扰，使系统性能恶化。因此，必须要考虑如何减小OFDM信号中大峰值功率信号的出现概率并降低非线性失真影响的解决方案。信道编码是数字通信系统的重要组成部分。随着现代信息技术的飞速发展，信道编码技术已成为现代通信领域不可或缺的技术。在信息序列中嵌入冗余码元，信道编码技术通过冗余码元的作用减小信号在传输过程中发生错误，从而提高通信系统的可靠性。低密度奇偶校验(Low Density Parity Check，LDPC)码是一种用于在噪声传输信道中传输信息并执行前向纠错(FECJorward Error Correction)的纠错码。LDPC编码是一种能使数据传输速率接近理论最大值，即香农极限的编码方案。采用单频网的组网模式(即，若干个发射台同一时间在同一个频率上发射同样的信号以实现对一定服务区域的可靠覆盖)可以大大提高数字电视移动数字广播传输系统的频谱利用率。在实际单频网通信环境中，数字电视移动数字广播通信系统性能受到同步时间、时钟抖动、信道衰落、信道干扰等因素的影响。单频网抗噪声移动数字广播信号发射机传输方法是实现可靠数字电视单频网抗噪声移动数字广播的关键技术。利用数字电视单频网抗噪声移动数字广播传输系统提供无偿电视广播、有偿电视广播、保密信息传输、多媒体增值服务等可控制多业务是新一代数字电视移动数字广播传输系统满足社会需求的体现。正是基于以上背景，本专利技术针对实际通信环境提出，可以满足高数据率可控制多业务数字电视单频网抗噪声移动数字广播传输的需要。欲对专利背景作更深入的了解可参考以下文献资料R. V. Nee, R. Prasad. OFDM for wireless multimedia communications，，· Boston : Artech House，2000.Y. Wu, S. Hirakawa,U. H. Reimers,and J. Whitaker. Overview of digital televi sion development，，，Proceedings of the IEEE，Special Issue on Global Digital Television -Technology and Emerging Services, pp. 8-21, Jan.2006.M. S. Richer, G. Reitmeier,T. Gurley,G. A. Jones, J. Whi taker，and R. Rast. “TheATSC digital television system,Proceedings of the IEEE,Special Issue on Global Digital Television-Technology and Emerging Services, pp. 37-43, Jan.2006.U. Ladebusch and C. A. Liss. Terrestrial DVB(DVB-T) :A broadcast technology for stationary portable and mobile use, Proceedings of the IEEE, Special Issue on Global Digital Television-Technology and Emerging Services, pp. 183-194，Jan. 2006.M. Takada and M. Saito. “Transmission systems for ISDB-T, '^Proceedings of the IEEE, Special Issue on Global Digital Television !Technology and Emerging Services, pp. 251-256, Jan. 2006.Z. Li, L.Chen, L. Zeng, S. Lin, W. Fong, Efficient encoding of quasi-cyclic low-density parity-check codes,，，IEEE Trans. Commun.，vol. 54, no. 1，pp. 71-81, Jan. 2006.
技术实现思路
本专利技术针对高编码数据率可控制多业务数字电视单频网抗噪声移动数字广播问题，提出了。本专利技术提出的，其特征在于它包括下列步骤1)单频网的中心数据管理器将多媒体数据流经媒体数据处理器转换成比特流，利用反馈移位寄存器产生的扰码序列进行加扰处理以形成输入数据比特流；2)单频网的网络数据管理器将输入数据比特流经LDPC编码、码元调制与码元旋转后在频域上形成FFT编码数据块，LDPC表示低密度奇偶校验，FFT表示快速离散傅立叶变换，FFT编码数据块的长度为K ；码元调制为QPSK、16QAM、64QAM和256QAM中的一种，码元调制的码元星座图映射方式采用格雷码映射；码元旋转通过对码元星座图旋转一定角度而实现，QPSK的码元星座图旋转角度为22. 5度，16QAM的码元星座图旋转角度为11. 25度， 64QAM的码元星座图旋转角度为5. 626度，256QAM的码元星座图旋转角度为2. 8125度；3)单频网的网络数据管理器采用码率为1的空频编码器将在频域上形成的FFT编码数据块调制至单频网中的各个抗噪声移动数字广播信号发射机支路上形成空频调制FFT 编码数据块，并调整各个抗噪声移动数字广播信号发射机支路的时间同步以保证网络中的所有发射机都在同一时间对空频调制FFT编码数据块进行处理；4)单频网中的各个抗噪声移动数字广播信号发射机采用IFFT将空频调制FFT编码数据块变换为空频调制时域离散编码数据样值块Dtotal，IFFT表示快速离散傅立叶反变换；5)单频网中的各个抗噪声移动数字广播信号发射机按顺序将空频调制时域离散编码数据样值块平分成两块，空频调制时域离散编码数据样值子块D1和空频调制时域离散编码数据样值子块D2, Dttrtal= [DijD2]；6)单频网中的各个抗噪声移动数字广播信号发射机通过峰均功率比调整单元对空频调制时域离散编码数据样值子块D1、空频调制时域离散编码数据样值子块A进行信号加、减、共轭运算处理并重新合成新的空频调制时域离散编码数据样值块Dmw，新的空频调制时域离散编码数据样值块Dmw采用如下生成模式得到，生成模式1为Dmw = [D1, D2]， 生成模式 2 为 Dnew =JDl7ViT^D1+D2)j，生成模式 3 为 Dnew =[D,, VTTi(D1-D2)I，生成模式 4 为 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种单频网抗噪声移动数字广播信号传输方法，其特征在于它包括下列步骤：１）单频网的中心数据管理器将多媒体数据流经媒体数据处理器转换成比特流，利用反馈移位寄存器产生的扰码序列进行加扰处理以形成输入数据比特流；２）单频网的网络数据管理器将输入数据比特流经ＬＤＰＣ编码、码元调制与码元旋转后在频域上形成ＦＦＴ编码数据块，ＬＤＰＣ表示低密度奇偶校验，ＦＦＴ表示快速离散傅立叶变换，ＦＦＴ编码数据块的长度为Ｋ；码元调制为ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ和２５６ＱＡＭ中的一种，码元调制的码元星座图映射方式采用格雷码映射；码元旋转通过对码元星座图旋转一定角度而实现，ＱＰＳＫ的码元星座图旋转角度为２２．５度，１６ＱＡＭ的码元星座图旋转角度为１１．２５度，６４ＱＡＭ的码元星座图旋转角度为５．６２６度，２５６ＱＡＭ的码元星座图旋转角度为２．８１２５度；３）单频网的网络数据管理器采用码率为１的空频编码器将在频域上形成的ＦＦＴ编码数据块调制至单频网中的各个抗噪声移动数字广播信号发射机支路上形成空频调制ＦＦＴ编码数据块，并调整各个抗噪声移动数字广播信号发射机支路的时间同步以保证网络中的所有发射机都在同一时间对空频调制ＦＦＴ编码数据块进行处理；４）单频网中的各个抗噪声移动数字广播信号发射机采用ＩＦＦＴ将空频调制ＦＦＴ编码数据块变换为空频调制时域离散编码数据样值块Ｄｔｏｔａｌ，ＩＦＦＴ表示快速离散傅立叶反变换；５）单频网中的各个抗噪声移动数字广播信号发射机按顺序将空频调制时域离散编码数据样值块平分成两块，空频调制时域离散编码数据样值子块Ｄ１和空频调制时域离散编码数据样值子块Ｄ２，Ｄｔｏｔａｌ＝［Ｄ１，Ｄ２］；６）单频网中的各个抗噪声移动数字广播信号发射机通过峰均功率比调整单元对空频调制时域离散编码数据样值子块Ｄ１、空频调制时域离散编码数据样值子块Ｄ２进行信号加、减、共轭运算处理并重新合成新的空频调制时域离散编码数据样值块Ｄｎｅｗ，新的空频调制时域离散编码数据样值块Ｄｎｅｗ采用如下生成模式得到，生成模式１为Ｄｎｅｗ＝［Ｄ１，Ｄ２］，生成模式２为（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｎｅｗ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｏ）［（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｓｑｒｔ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ）／（／ｍｏ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｑｒｔ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）］（／ｍｏ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）生成模式３为（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｎｅｗ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｏ）［（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｓｑｒｔ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ）／（／ｍｏ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｑｒｔ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）］（／ｍｏ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）生成模式４为（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｎｅｗ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｏ）［（／ｍｏ）?（ｍｓｑｒｔ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ）／（／ｍｏ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｑｒｔ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）］（／ｍｏ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）生成模式５为（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｎｅｗ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｏ）［（／ｍｏ）?（ｍｓｑｒｔ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ）／（／ｍｏ）?（ｍｎ）２（／...

【技术特征摘要】
1. 一种单频网抗噪声移动数字广播信号传输方法，其特征在于它包括下列步骤1)单频网的中心数据管理器将多媒体数据流经媒体数据处理器转换成比特流，利用反馈移位寄存器产生的扰码序列进行加扰处理以形成输入数据比特流；2)单频网的网络数据管理器将输入数据比特流经LDPC编码、码元调制与码元旋转后在频域上形成FFT编码数据块，LDPC表示低密度奇偶校验，FFT表示快速离散傅立叶变换，FFT编码数据块的长度为K ；码元调制为QPSK、16QAM、64QAM和256QAM中的一种，码元调制的码元星座图映射方式采用格雷码映射；码元旋转通过对码元星座图旋转一定角度而实现，QPSK的码元星座图旋转角度为22. 5度，16QAM的码元星座图旋转角度为11. 25度， 64QAM的码元星座图旋转角度为5. 626度，256QAM的码元星座图旋转角度为2. 8125度；3)单频网的网络数据管理器采用码率为1的空频编码器将在频域上形成的FFT编码数据块调制至单频网中的各个抗噪声移动数字广播信号发射机支路上形成空频调制FFT编码数据块，并调整各个抗噪声移动数字广播信号发射机支路的时间同步以保证网络中的所有发射机都在同一时间对空频调制FFT编码数据块进行处理；4)单频网中的各个抗噪声移动数字广播信号发射机采用IFFT将空频调制FFT编码数据块变换为空频调制时域离散编码数据样值块Dtotal，IFFT表示快速离散傅立叶反变换；5)单频网中的各个抗噪声移动数字广播信号发射机按顺序将空频调制时域离散编码数据样值块平分成两块，空频调制时域离散编码数据样值子块D1和空频调制时域离散编码数据样值子块D2，Dttrtal= [DijD2]；6)单频网中的各个抗噪声移动数字广播信号发射机通过峰均功率比调整单元对空频调制时域离散编码数据样值子块D1、空频调制时域离散编码数据样值子块D2进行信号加、 减、共轭运算处理并重新合成新的空频调制时域离散编码数据样值块Dmw，新的空频调制时域离散编码数据样值块Dnrat采用如下生成模式得到，生成模式1为Dmw = [D1, D2]，生成模式 2 为Dnew = [D1, VTT^D1 +D2)]，生成模式 3 为Dnew = [D1,Vl72(D1 -D2)]，生成模 ^ 4 ^Dnew= [^(D1+D2), D2]，生成模式 5 为Dnew= [^(D1-D2), D2]，生成模式 6 为 Dnew 二 [VIT^D1+DjViTI(D1-D2)]，生成模式 7 为 Dnew= Qf1, D2]，生成模式 8 为 Dnew = [Dt1, VlTI(Dt^D2)]，生成模式 QSDnew=Jiyi5-(D^-D2)I ,生成模式川为 Dnew = [Vi72(D*, +D2)D2]，生成模式 11 为Dnew = [v/i7i(D、-D2),D2]，生成模式 12为Dnew = [7172(0*, + D2) VTT2(D*, -D2)]，比较12种生成模式合成的空频调制时域离散编码数据样值块Dnew，选取其中具有最低峰均功率比的降峰均功率比空频调制时域离散编码数据样值块D1n:，并将降峰均功率比空频调制时域离散编码数据样值块D=所对应采用的生成模式信息发送给业务指标序列设置单元，其中，Di1表示对空频调制时域离散编码数据样值子块D1的各空频调制时...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑紫微，徐铁峰，聂秋华，何加铭，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：97