调频频段数字广播信号的发送、接收方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及数字广播技术领域，提出了一种利用模拟调频频段发送接收数字广播信号的方法及装置，其利用模拟广播信号的副信道来传输数字广播信号的系统信息，以辅助数字广播信号进行同步解调。本发明专利技术解决了数模同播方式下，由于数字广播信号比模拟广播信号的发射功率低20dB，在信道比较恶劣的条件下，可能会发生数字广播信号的导频和信标无法正确解调的现象，导致无法正确同步解调数字广播信号，本发明专利技术利用模拟广播的副信道来传输数字广播信号的系统信息，可实现对数字广播信号的同步解调。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字广播
，尤其是涉及一种调频频段广播系统中的数字广播信号发送、接收方法及装置。
技术介绍
传统的FM频段(87Mhz-108Mhz)是调频广播频段，其所占带宽为100KH或200KHz，只能为用户提供最基本的广播业务，目前中国采用的仍然是传统的模拟调频广播。利用OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)调制技术承载数字音频业务数据，相对于国内现有的模拟调频广播技术，在87MHZ - 107.9MHZ的调频频段范围内，可以以较低的发射功率传输更多的音频业务和数据业务，同时获得更好的解调性能。由于使用了 OFDM调制技术，接收机中对子载波的恢复是数据能否正常解调的关键。在一般接收机解调算法中，经常利用OFDM符号中的导频和信标对数字广播信号在传输和接收处理过程中的干扰及偏移进行消除。调频频段中国数字音频广播系统(FM CDR)是工作于传统模拟调频广播频段(87MHz 108MHz)的数字广播系统，通过数字编码调制技术实现数字音频广播业务和数据业务的播出，FM CDR系统有带内、带外两种播出方式，其中带内同播方式是指将经过处理的数字广播信号与现有模拟调频广播信号占用同一频带，在同一个调频频道内混合播出；带外播出方式则是指数字广播信号独立占有专门为其指定的频带播出。在数模同播的方式下，数字广播信号比模拟调频广播信号的平均功率低最大不超过20dB，而数字广播信号中的导频比较稀疏，只占数字广播信号的约9%的功率，因此导频相对于模拟调频广播信号其功率会更低，所以在数模同播的方式下，接收端可能无法正确解调OFDM子载波上的导频和信标，从而影响数字广播信号频率同步和时间同步的的性能，导致数字音频业务数据无法正确解调。综上所述，在调频频段数字广播系统中，接收端对导频和信标的处理是能否顺利完成音频业务和数据业务解调的关键；数模同播信道恶劣的条件下，接收端无法正常地对信标或导频进行解调，进而无法正确解调出数字广播信号。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种调频频段数字广播信号的发送、接收方法及装置，具体来说，是利用模拟广播的副信道来传输数字广播信号的系统信息，以辅助数字广播信号进行同步解调。所述系统信息，包括数字广播信号的每个信号帧或子帧的必要的解调和解码信息。本专利技术提出了一种调频频段数字广播信号的发送装置，其包括:数字广播信号生成单元，用于对业务数据、业务描述信息和系统信息分别进行编码和映射，形成业务数据子载波、业务描述信息子载波以及系统信息子载波；生成导频，和上述子载波一起映射到对应的频谱模式上，组成OFDM频域符号；对OFDM频域符号进行IFFT变换，生成OFDM符号，同时将OFDM符号对应的系统信息子载波发送至模拟广播副信道信号生成单元；将Sn个OFDM符号复接在一起，插入信标以形成子帧，最后形成物理层帧结构的数字广播信号；所述插入信标时，同时发送同步信号至模拟广播副信道信号生成单元；所述物理层帧结构为:一个物理超帧包括多个物理帧，一个物理帧包括多个子帧，一个子帧包括信标和Sn个OFDM符号；模拟广播副信道信号生成单元，用于接收系统信息子载波和同步信号；接收到同步信号时，生成子帧起始位置特征码，将所述子帧起始位置特征码以及该同步信号对应子帧的Sn个OFDM符号的系统信息子载波调制到模拟广播副信道上，形成模拟广播副信道信号；同步发射单元，用于同步发射数字广播信号和模拟广播副信道信号。对应的，本专利技术还提出了一种调频频段数字广播信号的接收装置，其包括:广播信号接收单元，用于接收数字广播信号和模拟广播副信道信号，经过滤波分离开数字广播信号和模拟广播副信道信号；系统信息提取单元，用于接收分离出的模拟广播副信道信号，从中持续的检测子帧起始位置特征码；检测出子帧起始位置特征码后，从子帧起始位置特征码后续的模拟广播副信道信号中解调出系统信息子载波；系统信息还原单元，用于接收解调出的系统信息子载波，进行映射逆变换和译码，还原出系统信息；数字广播信号同步解调单元，用于接收分离出的数字广播信号和还原出的系统信息，根据系统信息对数字广播信号进行辅助同步解调。所述系统信息包括:频谱模式索引信息、当前子带标称频点信息、当前物理层信号帧的位置信息、当前子帧位置信息。所述数字广播信号同步解调单元，包括数字广播信号频率同步模块和数字广播信号时间同步模块；所述数字广播信号频率同步模块，提取系统信息中的频谱模式索引信息和当前子带标称频点信息作为频率同步信号，对数字广播信号进行频率同步；所述数字广播信号时间同步模块，提取系统信息中的当前物理层信号帧的位置信息和当前子帧位置信息作为时间同步信号，对数字广播信号进行时间同步。进一步的，所述系统信息还包括:多频点协同工作模式指示信息和子帧多频点协同工作频点信息。所述系统信息还原单元，还原出系统信息后，从系统信息中提取出多频点协同工作模式指示信息和子帧多频点协同工作频点信息，并发送到广播信号接收单元；所述广播信号接收单元，根据接收到的多频点协同工作模式指示信息和子帧多频点协同工作频点信息，同步接收当前工作频点的数字广播信号；所述数字广播信号同步解调单元，包括数字广播信号频率同步模块和数字广播信号时间同步模块；所述数字广播信号频率同步模块，提取系统信息中的频谱模式索引信息和当前子带标称频点信息作为频率同步信号，对数字广播信号进行频率同步；所述数字广播信号时间同步模块，提取系统信息中的当前物理层信号帧的位置信息和当前子帧位置信息作为时间同步信号，对数字广播信号进行时间同步。所述频谱模式包括A类频谱模式和B类频谱模式；其中A类频谱模式包含8个子带，子带标称频点为土(i*100+50)kHz, i=0, I, 2，3 ;B类频谱模式包含7个子带,子带标称频点为±i*100kHz, i=0, I, 2，3 ;所述一个子带带宽为IOOKHz。所述频谱模式包括39个，频谱模式索引1-39与相应的频谱模式所占用子带的对应关系如下所示01 B402 A4A503 B3B4B504 A3A4A5A605 B2B3B4B5B606 A2A3A4A5A6A707 B1B2B3B4B5B6B708 A1A2A3A4A5A6A7A809 A3A4A5A610 B2B3B4B5B611 A3A4A5A6A712 A2A3A4A5A613 A2A3A4A5A6A714 B1B2B3B4B5B615 B2B3B4B5B6B716 A3A4A5A6A7A817 A1A2A3A4A5A618 B1B2B3B4B5B6B719 A2A3A4A5A6A7A820 A1A2A3A4A5A6A721 A1A2A3A4A5A6A7A822 B3B4B523 A3A4A5A624 B2B3B4B525 B3B4B5B626 B2B3B4B5B627 A2A3A4A5A628 A3A4A5A6A729 B1B2B3B4B530 B3B4B5B6B731 A2A3A4A5A6A732 B2B3B4B5B6B733 B1B2B3B4B5B634 A1A2A3A4A5A635 A3A4A5A6A7A836 A2A3A4A5A6A7A837 A1A2A3A4A5A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调频频段数字广播信号的发送装置，其特征在于包括：数字广播信号生成单元，用于对业务数据、业务描述信息和系统信息分别进行编码和映射，形成业务数据子载波、业务描述信息子载波以及系统信息子载波；生成导频，和上述子载波一起映射到对应的频谱模式上，组成OFDM频域符号；对OFDM频域符号进行IFFT变换，生成OFDM符号，同时将OFDM符号对应的系统信息子载波发送至模拟广播副信道信号生成单元；将SN个OFDM符号复接在一起，插入信标以形成子帧，最后形成物理层帧结构的数字广播信号；所述插入信标时，同时发送同步信号至模拟广播副信道信号生成单元；所述物理层帧结构为：一个物理超帧包括多个物理帧，一个物理帧包括多个子帧，一个子帧包括信标和SN个OFDM符号；模拟广播副信道信号生成单元，用于接收系统信息子载波和同步信号；接收到同步信号时，生成子帧起始位置特征码，将所述子帧起始位置特征码以及该同步信号对应子帧的SN个OFDM符号的系统信息子载波调制到模拟广播副信道上，形成模拟广播副信道信号；同步发射单元，用于同步发射数字广播信号和模拟广播副信道信号。

【技术特征摘要】
1.一种调频频段数字广播信号的发送装置，其特征在于包括: 数字广播信号生成单元，用于对业务数据、业务描述信息和系统信息分别进行编码和映射，形成业务数据子载波、业务描述信息子载波以及系统信息子载波；生成导频，和上述子载波一起映射到对应的频谱模式上，组成OFDM频域符号；对OFDM频域符号进行IFFT变换，生成OFDM符号，同时将OFDM符号对应的系统信息子载波发送至模拟广播副信道信号生成单元；将Sn个OFDM符号复接在一起，插入信标以形成子帧，最后形成物理层帧结构的数字广播信号；所述插入信标时，同时发送同步信号至模拟广播副信道信号生成单元；所述物理层帧结构为:一个物理超帧包括多个物理帧，一个物理帧包括多个子帧，一个子帧包括信标和Sn个OFDM符号； 模拟广播副信道信号生成单元，用于接收系统信息子载波和同步信号；接收到同步信号时，生成子帧起始位置特征码，将所述子帧起始位置特征码以及该同步信号对应子帧的Sn个OFDM符号的系统信息子载波调制到模拟广播副信道上，形成模拟广播副信道信号； 同步发射单元，用于同步发射数字广播信号和模拟广播副信道信号。2.一种调频频段数字广播信号的接收装置，其特征在于包括: 广播信号接收单元，用于接收数字广播信号和模拟广播副信道信号，经过滤波分离开数字广播信号和模拟广播副信道信号； 系统信息提取单元，用于接收分离出的模拟广播副信道信号，从中持续的检测子帧起始位置特征码；检测出子帧起始位置特征码后，从子帧起始位置特征码后续的模拟广播副信道信号中解调出系统信息子载波； 系统信息还原单元，用于接收解调出的系统信息子载波，进行映射逆变换和译码，还原出系统信息； 数字广播信号同步解调单元，用于接收分离出的数字广播信号和还原出的系统信息，根据系统信息对数字广播信号进行辅助同步解调。3.按权利要求1-2任一项所述的装置，其特征在于:所述系统信息包括:频谱模式索引信息、当前子带标称频点信息、当前物理层信号帧的位置信息、当前子帧位置信息。4.按权利要求3所述的装置，其特征在于:所述数字广播信号同步解调单元，包括数字广播信号频率同步模块和数字广播信号时间同步模块； 所述数字广播信号频率同步模块，提取系统信息中的频谱模式索引信息和当前子带标称频点信息作为频率同步信号，对数字广播信号进行频率同步；所述数字广播信号时间同步模块，提取系统信息中的当前物理层信号帧的位置信息和当前子帧位置信息作为时间同步信号，对数字广播信号进行时间同步。5.按权利要求3所述的装置，其特征在于:所述系统信息还包括:多频点协同工作模式指示信息和子帧多频点协同工作频点信息。6.按权利要求5所述的装置，其特征在于:所述系统信息还原单元，还原出系统信息后，从系统信息中提取出多频点协同工作模式指示信息和子帧多频点协同工作频点信息，并发送到广播信号接收单元；所述广播信号接收单元，根据接收到的多频点协同工作模式指示信息和子帧多频点协同工作频点信息，同步接收当前工作频点的数字广播信号； 所述数字广播信号同步解调单元，包括数字广播信号频率同步模块和数字广播信号时间同步模块；所述数字广播信号频率同步模块，提取系统信息中的频谱模式索引信息和当前子带标称频点信息作为频率同步信号，对数字广播信号进行频率同步；所述数字广播信号时间同步模块，提取系统信息中的当前物理层信号帧的位置信息和当前子帧位置信息作为时间同步信号，对数字广播信号进行时间同步。7.按权利要求3所述的装置，其特征在于:所述频谱模式包括A类频谱模式和B类频谱模式；其中A类频谱模式包含8个子带，子带标称频点为土(i*100+50) kHz, i=0, I, 2，3 ；B类频谱模式包含7个子带，子带标称频点为±i*100kHz, i=0, I, 2，3 ;所述一个子带带宽为IOOKHz。8.按权利要求7所述的装置，其特征在于:所述频谱模式包括39个，频谱模式索引1-39与相应的频谱模式所占用子带的对应关系如下所示01B402A4A503B3B4B504A3A4A5A605B2B3B4B5B606A2A3A4A5A6A707B1B2B3B4B5B6B708A1A2A3A4A5A6A7A809A3A4A5A610B2B3B4B5B611A3A4A5A6A712A2A3A4A5A613A2A3A4A5A6A714B1B2B3B4B5B615B2B3B4B5B6B716A3A4A5A6A7A817A1A2A3A4A5A618B1B2B3B4B5B6B719A2A3A4A5A6A7A820A1A2A3A4A5A6A721A1A2A3A4A5A6A7A822B3B4B523A3A4A5A624B2B3B4 B525B3B4B5B626B2B3B4B5B627A2A3A4A5A628A3A4A5A6A729B1B2B3B4B530B3B4B5B6B731A2A3A4A5A6A...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锦文，邸娜，高鹏，刘志凯，姜红旗，
申请(专利权)人：国家广播电影电视总局广播科学研究院，北京泰美世纪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：