CN102263758B - 一种数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法，是一种时域频域空域混合的传输方案。本发明的数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法，具有低峰均功率比、同步时间短、鲁棒、可控多业务等优点。

Description

一种数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法

技术领域

本发明属于移动通信领域，更具体地涉及一种数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法。

背景技术

正交频分复用(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，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。级联不同编码形式可以充分利用不同编码技术优点；在编码和码元调制之间插入比特交织器，可以使得编码和调制过程相对独立并将分集阶数从不同的多进制符号数扩大到不同的二进制比特数，从而使得分集阶数得到明显提高并且在多径衰落信道下具有好的误码特性。采用单频网的组网模式可以大大提高数字电视数字广播移动传输系统的频谱利用率。在实际单频网通信环境中，数字电视数字广播移动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。数字广播单频网鲁棒移动信号发射机传输方法是实现可靠数字电视数字广播单频网移动传输的关键技术。

利用数字电视数字广播单频网移动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数字广播移动传输系统满足社会需求的体现。

正是基于以上背景，本发明针对实际通信环境提出一种数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法，可以满足高数据率可控制多业务数字电视数字广播单频网移动传输的需要。

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 digitaltelevision development，”Proceedings of the IEEE，Special Issue on GlobalDigital Television：Technology and Emerging Services，pp.8-21，Jan.2006.

U.Ladebusch and C.A.Liss.“Terrestrial DVB(DVB-T)：A broadcast technologyfor stationary portable and mobile use，”Proceedings of the IEEE，SpecialIssueon Global Digital Television：Technology and Emerging Services，pp.183-194，Jan.2006.

M.Takada and M.Saito.“Transmission systems for ISDB-T，”Proceedings ofthe IEEE，Special Issueon Global Digital Television：Technology and EmergingServices，pp.251-256，Jan.2006.

S.Benedetto，D.Divsalar，G.Montorsi，and F.Poilara，“Serial concatenationof interleaved codes：performance analysis，design，and iterative decoding，”IEEE Trans.Inform.Theory，vol.44，no.3，pp.909-925，May 1998.

发明内容

本发明针对高数据率可控制多业务数字电视数字广播单频网移动传输问题，提出了一种数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法。

本发明提出的一种数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法，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BCH编码(Bose ChaudhuriHocquenghem，BCH)、比特交织、LDPC编码(Low Density Parity Check，LDPC)、码元调制与码元旋转、码元交织在频域上形成FFT级联交织编码调制数据块，FFT表示快速离散傅立叶变换，FFT级联交织编码调制数据块的长度为K；

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级联交织编码调制数据块调制至单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机支路上形成空频调制FFT级联交织编码调制数据块，并调整各个数字广播鲁棒移动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级联交织编码调制数据块进行处理；

4)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机采用IFFT将空频调制FFT级联交织编码调制数据块变换为空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块D_total，IFFT表示快速离散傅立叶反变换；

5)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机按顺序将空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块平分成两块，空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块D₁和空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块D₂，D_total＝[D₁，D₂]；

6)单频网中的各个数字广播鲁棒移动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级联交织编码调制数据样值子块D₁、空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块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级联交织编码调制数据样值块D_new，新的空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块D_new采用如下生成模式得到，生成模式1为D_new＝[D₁，D₂]，生成模式2为 $D_{\mathrm{new}}=[D_1,\sqrt{1/2}(D_1+D_2)],$ 生成模式3为 $D_{\mathrm{new}}=[D_1,\sqrt{1/2}(D_1-D_2)],$ 生成模式4为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}(D_1+D_2),D_2],$ 生成模式5为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}(D_1-D_2),D_2],$ 生成模式6为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}(D_1+D_2),\sqrt{1/2}(D_1-D_2)],$ 生成模式7为D_new＝[D^* ₁，D₂]，生成模式8为 $D_{\mathrm{new}}=[{D^{*}}_1,\sqrt{1/2}({D^{*}}_1+D_2)],$ 生成模式9为 $D_{\mathrm{new}}=[{D^{*}}_1,\sqrt{1/2}({D^{*}}_1-D_2)],$ 生成模式10为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}({D^{*}}_1+D_2),D_2],$ 生成模式11为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}({D^{*}}_1-D_2),D_2],$ 生成模式12为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}({D^{*}}_1+D_2),\sqrt{1/2}({D^{*}}_1-D_2)],$ 比较12种生成模式合成的空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块D_new，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级联交织编码调制数据样值块并将降峰均功率比空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块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，D^* ₁表示对空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块D₁的各空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值进行共轭运算处理而得到的空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块；

7)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将循环前缀作为保护间隔插入降峰均功率比空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块，形成降峰均功率比空频调制时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块，作为帧体，循环前缀的长度为C，降峰均功率比空频调制时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块的长度为C+K；

8)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将训练序列作为复数训练序列的实部序列、将业务指标序列设置单元所设置的业务指标序列作为复数训练序列的虚部序列，在时域上构成复数训练序列的离散样值块，训练序列、业务指标序列、复数训练序列的离散样值块的长度都为X，业务指标序列包含着并且唯一表达着数字广播鲁棒移动信号发射机的各系统参数和业务模式信息；

9)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将在时域上构成的复数训练序列离散样值块在时域上连续重复2次形成时域重复训练序列离散样值块，作为帧头；

10)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将时域重复训练序列离散样值块即帧头插入到降峰均功率比空频调制时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块即帧体，以形成信号帧；

11)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机采用平方根升余弦滚降滤波器对信号帧的信号脉冲成形；

12)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将基带信号上变频至载波上形成射频信号发射到空中无线信道；

13)单频网中的数字广播鲁棒移动信号接收机检测接收单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机所发送的射频信号并将其下变频形成基带信号，利用信号帧的循环前缀特性和信号帧的结构特性进行基带信号接收处理。

按照上述的数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法，其特征在于：单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的降峰均功率比空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块由空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块通过特定12种生成模式而进行的信号加、减、共轭运算处理而重新合成；单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的信号帧中具有周期性的时域重复训练序列离散样值块；单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的训练序列的长度X为512、1024、2048中的一个，相对应的空频调制FFT级联交织编码调制数据块的长度K分别为2048、4096、8192，相对应的子载波的频率间隔分别为4KHz、2KHz、1KHz，相对应的循环前缀长度C分别为空频调制FFT级联交织编码调制数据块长度K大小的1/4、1/8、1/16；单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的训练序列、业务指标序列由一系列的1或-1组成，具有伪随机特性；单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的训练序列、业务指标序列相互之间具有正交性；单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的各个不同的业务指标序列包含着并且唯一表达着单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的各系统参数和业务模式信息；空频编码器的码率为1；LDPC编码的编码率为1/4、1/2、5/8、3/4和7/8中的一个；比特交织采用随机交织方式；码元调制为QPSK、16QAM、64QAM和256QAM中的一种；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；码元星座图映射方式采用格雷码映射；码元交织采用随机交织方式。单频网中的数字广播鲁棒移动信号接收机能够充分利用信号帧的循环前缀特性和信号帧的结构特性进行基带信号接收处理，其中包括对信号帧头与信号帧体的时频域联合迭代分离处理。

本发明的特点：

本发明是一种时域频域空域混合的传输方案。本发明的降峰均功率比空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块的生成模式和具有最低峰均功率比的降峰均功率比空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块选取方法，不仅能够充分利用OFDM信号的最大峰值功率很高但是大峰值功率信号概率非常低、当子载波数目较大时的OFDM信号的实部(或虚部)为复高斯随机过程且幅度服从Rayleigh分布的特性，所采用的生成模式所需额外发送的信息量小，易于在接收机端处理恢复得到OFDM信号的原始信号，同时不会破坏子载波信号的正交特性也不会产生额外的非线性失真。单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的信号帧中具有周期性的时域重复训练序列离散样值块，单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的训练序列、业务指标序列具有伪随机特性，单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的训练序列、业务指标序列相互之间具有正交性，单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的信号帧由时域重复训练序列离散样值块即帧头插入到降峰均功率比空频调制时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块即帧体而形成，这些保证了数字广播鲁棒移动信号接收机可以实现快速准确的帧同步、频率同步、时间同步、信道传输特性估计、以及对相位噪声和信道传输特性进行可靠跟踪。将循环前缀作为保护间隔插入降峰均功率比空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块以形成信号帧体，可以减少信号帧头与帧体级联交织编码调制数据之间的干扰影响。对输入数据进行级联交织编码调制提高了分集阶数，使得通信系统在多径衰落信道下具有好的误码特性。码元调制与码元旋转提供了移动数字广播信号的分集效果。单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的各个不同的业务指标序列包含着并且唯一表达着单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的各系统参数和业务模式信息，可以使得数字电视数字广播单频网移动传输系统能够提供无偿电视广播、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，满足社会需求。本发明的传输方法具有低峰均功率比、同步时间短、时钟抖动小、抗信道衰落、抗信道干扰、可以提供高数据率可控制多业务数字电视数字广播单频网移动传输等诸多优点。

附图说明

图1是按照本发明的数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法的发射机和接收机间信号传输的实施例示意图。

图2是按照本发明的数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法的发射机和接收机间信号传输过程中信号帧形成的实施例示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

按照本发明提出的数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法的发射机和接收机间信号传输(假设单频网中有N个发射机)的实施例，如图1所示，按下列步骤进行：

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BCH编码、比特交织、LDPC编码、码元调制与码元旋转、码元交织在频域上形成FFT级联交织编码调制数据块，FFT表示快速离散傅立叶变换，FFT级联交织编码调制数据块的长度为K；LDPC编码的编码率为1/4、1/2、5/8、3/4和7/8中的一个；比特交织采用随机交织方式；码元调制为QPSK、16QAM、64QAM和256QAM中的一种；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；码元星座图映射方式采用格雷码映射；码元交织采用随机交织方式；

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级联交织编码调制数据块调制至单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机支路上形成空频调制FFT级联交织编码调制数据块，并调整各个数字广播鲁棒移动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级联交织编码调制数据块进行处理；

4)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机采用IFFT将空频调制FFT级联交织编码调制数据块变换为空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块D_total，IFFT表示快速离散傅立叶反变换；

5)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机按顺序将空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块平分成两块，空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块D₁和空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块D₂，D_total＝[D₁，D₂]；

6)单频网中的各个数字广播鲁棒移动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级联交织编码调制数据样值子块D₁、空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块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级联交织编码调制数据样值块D_new，新的空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块D_new采用如下生成模式得到，生成模式1为D_new＝[D₁，D₂]，生成模式2为 $D_{\mathrm{new}}=[D_1,\sqrt{1/2}(D_1+D_2)],$ 生成模式3为 $D_{\mathrm{new}}=[D_1,\sqrt{1/2}(D_1-D_2)],$ 生成模式4为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}(D_1+D_2),D_2],$ 生成模式5为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}(D_1-D_2),D_2],$ 生成模式6为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}(D_1+D_2),\sqrt{1/2}(D_1-D_2)],$ 生成模式7为D_new＝[D^* ₁，D₂]，生成模式8为 $D_{\mathrm{new}}=[{D^{*}}_1,\sqrt{1/2}({D^{*}}_1+D_2)],$ 生成模式9为 $D_{\mathrm{new}}=[{D^{*}}_1,\sqrt{1/2}({D^{*}}_1-D_2)],$ 生成模式10为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}({D^{*}}_1+D_2),D_2],$ 生成模式11为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}({D^{*}}_1-D_2),D_2],$ 生成模式12为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}({D^{*}}_1+D_2),\sqrt{1/2}({D^{*}}_1-D_2)],$ 比较12种生成模式合成的空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块D_new，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级联交织编码调制数据样值块

并将降峰均功率比空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块

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，D^* ₁表示对空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块D₁的各空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值进行共轭运算处理而得到的空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块；

7)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将循环前缀作为保护间隔插入降峰均功率比空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块，形成降峰均功率比空频调制时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块，作为帧体，循环前缀的长度为C，降峰均功率比空频调制时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块的长度为C+K；

8)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将训练序列作为复数训练序列的实部序列、将业务指标序列设置单元所设置的业务指标序列作为复数训练序列的虚部序列，在时域上构成复数训练序列的离散样值块，训练序列、业务指标序列、复数训练序列的离散样值块的长度都为X，业务指标序列包含着并且唯一表达着数字广播鲁棒移动信号发射机的各系统参数和业务模式信息；X取512、1024、2048中的一个；当X取512时，K取2048，C取K大小的1/4，空频调制FFT级联交织编码调制数据块子载波的频率间隔取4KHz；当X取1024时，K取4096，C取K大小的1/8，空频调制FFT级联交织编码调制数据块子载波的频率间隔取2KHz；当X取2048时，K取8192，C取K大小的1/16，空频调制FFT级联交织编码调制数据块子载波的频率间隔取1KHz；

9)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将在时域上构成的复数训练序列离散样值块在时域上连续重复2次形成时域重复训练序列离散样值块，作为帧头；

10)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将时域重复训练序列离散样值块即帧头插入到降峰均功率比空频调制时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块即帧体，以形成信号帧；

11)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机采用平方根升余弦滚降滤波器对信号帧的信号脉冲成形；

12)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将基带信号上变频至载波上形成射频信号发射到空中无线信道；

13)单频网中的数字广播鲁棒移动信号接收机检测接收单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机所发送的射频信号并将其下变频形成基带信号，利用信号帧的循环前缀特性和信号帧的结构特性进行基带信号接收处理。

按照本发明的数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法的发射机和接收机间信号传输过程中信号帧形成(假设单频网中有N个发射机)的实施例，如图2所示，具体实施如下：

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。

单频网的网络数据管理器将输入数据比特流经BCH编码、比特交织、LDPC编码、码元调制与码元旋转、码元交织在频域上形成FFT级联交织编码调制数据块；LDPC编码的编码率为1/4、1/2、5/8、3/4和7/8中的一个；比特交织采用随机交织方式；码元调制为QPSK、16QAM、64QAM和256QAM中的一种；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；码元星座图映射方式采用格雷码映射；码元交织采用随机交织方式；采用码率为1的空频编码器将在频域上形成的FFT级联交织编码调制数据块调制至单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机支路上形成空频调制FFT级联交织编码调制数据块，并调整各个数字广播鲁棒移动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级联交织编码调制数据块进行处理；再经IFFT将其变换为空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块，通过峰均功率比调整单元生成并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级联交织编码调制数据样值块同时将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。

单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将循环前缀作为保护间隔插入降峰均功率比时域离散级联交织编码调制数据样值块，形成降峰均功率比时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块，作为帧体，循环前缀的长度为C。单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将训练序列作为复数训练序列的实部序列、将业务指标序列设置单元所设置的业务指标序列作为复数训练序列的虚部序列，在时域上构成复数训练序列的离散样值块，训练序列、业务指标序列、复数训练序列的离散样值块的长度都为X，业务指标序列包含着并且唯一表达着数字广播鲁棒移动信号发射机的各系统参数和业务模式信息。单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将在时域上构成的复数训练序列的离散样值块在时域上连续重复2次形成时域重复训练序列离散样值块，作为帧头。单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将时域重复训练序列离散样值块即帧头插入到降峰均功率比时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块即帧体，以形成信号帧。单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机采用平方根升余弦滚降滤波器对信号帧的信号脉冲成形。单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将基带信号上变频至载波上。

单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的X取512、1024、2048中的一个；当X取512时，K取2048，C取K大小的1/4，空频调制FFT级联交织编码调制数据块子载波的频率间隔取4KHz；当X取1024时，K取4096，C取K大小的1/8，空频调制FFT级联交织编码调制数据块子载波的频率间隔取2KHz；当X取2048时，K取8192，C取K大小的1/16，空频调制FFT级联交织编码调制数据块子载波的频率间隔取1KHz；作为单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的训练序列、业务指标序列由一系列的1或-1组成，具有伪随机特性，训练序列、业务指标序列相互之间具有正交性；满足上述特征的训练序列可由作为伪随机数序列的一种特殊类型的一组移位m序列和作为正交序列的沃尔什序列、哈达玛序列或由其他方式产生的正交序列实现。各个不同的业务指标序列包含着并且唯一表达着单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机的各系统参数和业务模式信息。当X取512时，相对应的对信号帧的信号进行脉冲成形的平方根升余弦滚降滤波器的滚降系数取0.1；当X取1024时，相对应的对信号帧的信号进行脉冲成形的平方根升余弦滚降滤波器的滚降系数取0.05；当X取2048时，相对应的对信号帧的信号进行脉冲成形的平方根升余弦滚降滤波器的滚降系数取0.025。

单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将基带信号上变频至载波上形成射频信号发射到空中无线信道。

单频网中的数字广播鲁棒移动信号接收机检测接收单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机所发送的射频信号并将其下变频形成基带信号，利用信号帧的循环前缀特性和信号帧的结构特性进行基带信号接收处理，其中包括对信号帧头与信号帧体的时频域联合迭代分离处理。

上面结合附图对本发明的具体实施例进行了详细说明，但本发明并不局限于上述实施例，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可作出各种修改或改型。

Claims (6)

1.一种数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法，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BCH编码、比特交织、LDPC编码、码元调制与码元旋转、码元交织在频域上形成FFT级联交织编码调制数据块，BCH表示Bose Chaudhuri Hocquenghem，LDPC表示Low Density Parity Check，FFT级联交织编码调制数据块的长度为K；

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级联交织编码调制数据块调制至单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机支路上形成空频调制FFT级联交织编码调制数据块，并调整各个数字广播鲁棒移动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级联交织编码调制数据块进行处理；

4)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机采用IFFT将空频调制FFT级联交织编码调制数据块变换为空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块D_total；

5)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机按顺序将空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块平分成两块，空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块D₁和空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块D₂，D_total＝[D₁，D₂]；

6)单频网中的各个数字广播鲁棒移动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级联交织编码调制数据样值子块D₁、空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块D₂进行信号加、减、共轭的独立运算处理或组合运算处理并重新合成新的空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块D_new，新的空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块D_new采用如下生成模式得到，生成模式1为D_new＝[D₁，D₂]，生成模式2为

生成模式3为 $D_{\mathrm{new}}=[D_1,\sqrt{1/2}(D_1-D_2)],$ 生成模式4为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}(D_1+D_2),D_2],$ 生成模式5为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}(D_1-D_2),D_2],$ 生成模式6为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}(D_1+D_2),\sqrt{1/2}(D_1-D_2)],$ 生成模式7为D_new＝[D^* ₁，D₂]，生成模式8为

生成模式9为 $D_{\mathrm{new}}=[{D^{*}}_1,\sqrt{1/2}({D^{*}}_1-D_2)],$ 生成模式10为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}({D^{*}}_1+D_2),D_2],$ 生成模式11为生成模式12为 $D_{\mathrm{new}}=[\sqrt{1/2}({D^{*}}_1+D_2),\sqrt{1/2}({D^{*}}_1-D_2)],$ 比较12种生成模式合成的空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块D_new，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级联交织编码调制数据样值块

并将降峰均功率比空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块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，D^* ₁表示对空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块D₁的各空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值进行共轭运算处理而得到的空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值子块；

7)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将循环前缀作为保护间隔插入降峰均功率比空频调制时域离散级联交织编码调制数据样值块，形成降峰均功率比空频调制时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块，作为帧体，循环前缀的长度为C，降峰均功率比空频调制时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块的长度为C+K；

8)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将训练序列作为复数训练序列的实部序列、将业务指标序列设置单元所设置的业务指标序列作为复数训练序列的虚部序列，在时域上构成复数训练序列的离散样值块，训练序列、业务指标序列、复数训练序列的离散样值块的长度都为X，业务指标序列包含着并且唯一表达着数字广播鲁棒移动信号发射机的各系统参数和业务模式信息；X取512、1024、2048中的一个；当X取512时，K取2048，C取K大小的1/4；当X取1024时，K取4096，C取K大小的1/8；当X取2048时，K取8192，C取K大小的1/16；

9)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将在时域上构成的复数训练序列的离散样值块在时域上连续重复2次形成时域重复训练序列离散样值块，作为帧头；

10)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将时域重复训练序列离散样值块即帧头插入到降峰均功率比空频调制时域循环前缀离散级联交织编码调制数据样值块即帧体，以形成信号帧；

11)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机采用平方根升余弦滚降滤波器对信号帧的信号脉冲成形；

12)单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机将基带信号上变频至载波上形成射频信号发射到空中无线信道；

13)单频网中的数字广播鲁棒移动信号接收机检测接收单频网中的各个数字广播鲁棒移动信号发射机所发送的射频信号并将其下变频形成基带信号，利用信号帧的循环前缀特性和信号帧的结构特性进行基带信号接收处理。

2.按权利要求1的数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法，其特征在于：所述训练序列、业务指标序列由一系列的1或-1组成，具有伪随机特性。

3.按权利要求1的数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法，其特征在于：所述训练序列、业务指标序列相互之间具有正交性。

4.按权利要求1的数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法，其特征在于：所述LDPC编码的编码率为1/4、1/2、5/8、3/4和7/8中的一个；比特交织采用随机交织方式；码元调制为QPSK、16QAM、64QAM和256QAM中的一种；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；码元星座图映射方式采用格雷码映射；码元交织采用随机交织方式。

5.按权利要求1的数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法，其特征在于：所述空频调制FFT级联交织编码调制数据块由子载波组成；当X取512时，子载波的频率间隔取4KHz；当X取1024时，子载波的频率间隔取2KHz；当X取2048时，子载波的频率间隔取1KHz。

6.按权利要求1的数字广播单频网鲁棒移动信号传输方法，其特征在于：所述数字广播单频网鲁棒移动信号接收机所进行的基带信号接收处理，其中的一个步骤为信号帧头与信号帧体的时频域联合迭代分离处理。

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