CN106330396A - 一种基于填充帧的快速物理层扰码参数搜索方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于填充帧的快速物理层扰码参数搜索方法。传统的物理层扰码参数搜索方法采用基于信道纠错的假定试探法，该方法每次尝试的时间过长，造成总搜索时间过长。本发明方法首先参数初始化，对卫星接收信号进行信道解调，在信道解调输出的数据帧中搜索填充帧，将填充帧的帧头去掉，并存储填充帧载荷，然后依次将n值置入物理层扰码序列发生器，产生物理层扰码序列，根据物理层扰码序列对存储的填充帧载荷进行解扰操作，计算解扰累加值的模M_n，通过比较M_n和预设的判决门限做出判断。利用本发明方法搜索时间能够限制在1秒以内，大大缩短了搜索时间。

Description

一种基于填充帧的快速物理层扰码参数搜索方法

技术领域

本发明属于数字电视接收技术领域，涉及一种基于填充帧的快速物理层扰码参数搜索方法。

背景技术

DVBS2标准(欧洲第二代卫星数字电视传输标准)采用了按帧传输的技术体制，为了将传输能量在所分配带宽中充分的分散，发送端发出的数据在经过一系列处理并在物理层组帧后，还需要根据物理层扰码发生器产生的扰码序列对物理帧中的各个传输符号进行随机相位旋转。物理层扰码发生器需要一个参数n，n的取值范围为0≤n≤262141。通过设置不同的n可以得到不同的扰码序列，缺省情况下n置0。如果发送端将n设置为非0值，那么接收机需要自行搜索该参数，否则无法正确的对数据帧进行解扰，也就无法恢复出发送端发出的数据。

典型的DVBS2卫星接收机如图1所示，卫星信号送入信道解调模块解调，它的输出是经过了定时恢复和载波相位恢复的物理层数据帧序列，该序列送往信道纠错模块根据假定的物理层扰码参数n进行纠错，纠错后的数据输出给后续处理。

传统的物理层扰码参数n的搜索方法采用基于信道纠错的假定试探法，首先假定1个n值置入信道纠错模块，并试图对信道解调模块的输出进行纠错，如果纠错过程失败说明假定的n值不正确，更换下一个再进行尝试。这种方法的缺点在于每次尝试的时间过长，一般在数百毫秒量级，如果将262142种可能的取值全部尝试一遍，花费的时间一般在数个小时到1天时间不等。对于搜索时间有限的场合，该方法是不适用的。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于填充帧的快速物理层扰码参数搜索方法。

本发明的具体实施步骤为：

步骤1、参数初始化：设置物理层扰码序列发生器参数n为0，设置存储符号的个数L，L≤3240，设置判决门限T；

步骤2、对卫星接收信号进行信道解调，信道解调的输出是经过了定时恢复和载波相位恢复的的物理层数据帧序列；

步骤3、在信道解调输出的数据帧中搜索填充帧，将填充帧的帧头去掉，并将填充帧的载荷加以存储，存储长度为L个符号，存储符号的数据类型为复数，记做填充帧载荷C_n(i)，i为填充帧中数据符号的序号，i＝1,2,3,…,L；

步骤4、将n值置入物理层扰码序列发生器，并将扰码序列发生器复位，产生长度为L的物理层扰码序列R_n(i)，物理层扰码序列的产生方法采用欧洲第二代卫星数字电视传输标准(DVBS2标准)给出的方法；

步骤5、根据物理层扰码序列R_n(i)对步骤3中存储的填充帧载荷C_n(i)进行解扰操作，解扰方法采用欧洲第二代卫星数字电视传输标准(DVBS2标准)给出的方法，计算解扰累加值S_n：

$S_n=\underset{i=1}{\overset{L}{\Σ}}{R}_n\left(i\right)\×C_n\left(i\right);$

其中×为复数相乘；

步骤6、计算S_n的模M_n；

步骤7、比较M_n的值和预设的判决门限T，做出判断：如果M_n＜T，说明当前使用的n不正确，需要将n的值+1，并转到步骤4进行下一轮计算；如果M_n≥T，说明当前采用的n值正确，完成n值的搜索。

本发明方法采用基于填充帧的假定试探法，在接收机中增加了参数n搜索模块，通过搜索模块的计算可以直接得到正确的n，将正确的n值置入信道纠错模块就可以直接产生输出数据了，参数n的搜索过程利用了DVBS2的填充帧(Dummy frame)，填充帧是DVBS2标准定义的一种特殊的帧，主要用于填充物理层发送数据使得发送数据流在传输内容不足的情况下不至于中断。填充帧由帧头和载荷构成，填充帧的载荷长度固定为3240个符号。利用本发明方法搜索时间能够限制在1秒以内，大大缩短了搜索时间。

附图说明

图1为典型的卫星接收机示意图；

图2为使用了本发明方法的卫星接收机示意图；

图3为填充帧的格式；

图4为本发明方法的示意流程图。

具体实施方式

一种基于填充帧的快速物理层扰码参数搜索方法，如图2所示，在接收机中增加了参数n搜索模块，通过搜索模块的计算可以直接得到正确的n，将正确的n值置入信道纠错模块就可以直接产生输出数据了，参数n的搜索过程利用了DVBS2的填充帧(Dummy frame)，填充帧是DVBS2标准定义的一种特殊的帧，主要用于填充物理层发送数据使得发送数据流在传输内容不足的情况下不至于中断。填充帧由帧头和载荷构成，填充帧的载荷长度固定为3240个符号，本发明中仅存储前L个符号，填充帧的格式及所需存储的符号如图3所示。

下面结合附图选取一个有代表性的DVBS2卫星数字电视接收系统对本发明的具体实施方式进行说明，在该实施例中，信道解调输出的符号能量已经归一化为P，具体实施步骤如图4：

步骤1、参数初始化：设置物理层扰码序列发生器参数n为0，设置存储符号的个数L＝256，设置判决门限

步骤2、对卫星接收信号进行信道解调，信道解调的输出是经过了定时恢复和载波相位恢复的的物理层数据帧序列；

步骤3、在信道解调输出的数据帧中搜索填充帧，将填充帧的帧头去掉，并将填充帧的载荷加以存储，存储长度为L个符号，存储符号的数据类型为复数，记做填充帧载荷C_n(i)，i为填充帧中数据符号的序号，i＝1,2,3,…,L；

步骤4、将n值置入物理层扰码序列发生器，并将扰码序列发生器复位，产生长度为L的物理层扰码序列R_n(i)，物理层扰码序列的产生方法采用DVBS2标准给出的方法；

步骤5、根据物理层扰码序列R_n(i)对步骤3中存储的填充帧载荷C_n(i)进行解扰操作，解扰方法采用DVBS2标准给出的方法，计算解扰累加值S_n：

其中×为复数相乘；

步骤6、计算S_n的模M_n；

步骤7、比较M_n的值和预设的判决门限T，做出判断：如果M_n＜T，说明当前使用的n不正确，需要将n的值+1，并转到步骤4进行下一轮计算；如果M_n≥T，说明当前采用的n值正确，完成n值的搜索。

应该理解的是上述实例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于填充帧的快速物理层扰码参数搜索方法，其特征在于该方法具体步骤是：

步骤1、参数初始化：设置物理层扰码序列发生器参数n为0，设置存储符号的个数L，L≤3240，设置判决门限T；

步骤2、对卫星接收信号进行信道解调，信道解调的输出是经过了定时恢复和载波相位恢复的的物理层数据帧序列；

步骤3、在信道解调输出的数据帧中搜索填充帧，将填充帧的帧头去掉，并将填充帧的载荷加以存储，存储长度为L个符号，存储符号的数据类型为复数，记做填充帧载荷C_n(i)，i为填充帧中数据符号的序号，i＝1,2,3,…,L；

步骤4、将n值置入物理层扰码序列发生器，并将扰码序列发生器复位，产生长度为L的物理层扰码序列R_n(i)，物理层扰码序列的产生方法采用欧洲第二代卫星数字电视传输标准给出的方法；

步骤5、根据物理层扰码序列R_n(i)对步骤3中存储的填充帧载荷C_n(i)进行解扰操作，解扰方法采用欧洲第二代卫星数字电视传输标准给出的方法，计算解扰累加值S_n：

$S_n=\underset{i=1}{\overset{L}{\Σ}}{R}_n\left(i\right)\×C_n\left(i\right);$

其中×为复数相乘；

步骤6、计算S_n的模M_n；

步骤7、比较M_n的值和预设的判决门限T，做出判断：如果M_n<T，说明当前使用的n不正确，需要将n的值+1，并转到步骤4进行下一轮计算；如果M_n≥T，说明当前采用的n值正确，完成n值的搜索。