[发明专利]一种数字通信系统中帧同步序列产生的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于数字信号传输技术领域，特别涉及一种数字通信系统中帧同步序列产生的方法及装置。 

背景技术

目前无线通信技术主要解决的问题是如何在有限的带宽内可靠地提高传输速率，包括两种主要的块传输技术：OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交频分复用)和SC-FDE(Single-Carrier Frequency Domain Equalization，单载波频域均衡)。现有技术可以在频率选择性衰落信道中实现高速率传输，且实现过程较为简便，目前已广泛应用于无线局域网、固定无线接入、地面数字广播等无线通信系统中。 

宽带无线传输必须面对多径效应引入的ISI(Inter SymbolInterference，符号间干扰)，即频率选择性衰落问题。对于块传输系统而言，虽然数据块的持续时间远远大于单个符号的持续时间，但是在大的延时扩展通道下，时域数据块之间仍然存在不可忽略的IBI(Inter Block Interference，块间干扰)。现有技术中块传输系统对抗IBI的一种有效方法是在时域数据块之间加入GI(Guard Interval，保护间隔)，在GI的长度不小于通道的最大多径延时的情况下，时域数据块之间不会产生块间干扰。根据GI填充内容的不同种类，存在着多种GI填充技术，其中包括CP(Cyclic Prefix，循环前缀)填充技术，ZP(Zero Padding，零填充)技术，和TS(Training Sequence，训练序列)填充技术等等。其中基于循环前缀填充OFDM系统帧结构如图1所示，数据块A2位于循环前缀段A1之后，循环前缀用作DFT(Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换)的保护间隔，该技术 已经成功应用到IEEE 802.11a无线局域网、数字音频广播(DigitalAudio Broadcasting，DAB)、地面数位视频广播(Digital VideoBroadcasting-Terrestrial，DVB-T)及其第二代准DVB-T2系统中；基于PN(Pseudo-random Noise，伪噪声)序列填充的方法是TS填充技术的特例，属于TDS-OFDM(Time Domain Synchronization OFDM，时域同步正交频分复用)系统的一个重要特征，其帧结构如图2所示，数据块B2位于训练序列B1之后，该技术已成功应用到中国地面数字电视传输标准(Digital Television Multimedia Broadcast，DTMB)中。 

物理层信号帧结构对整个系统的性能有着重要的影响，上述这些标准或系统都有着不同的物理层帧结构，但不论采用何种物理层帧结构，其一般都会包括帧同步序列、传输信令符号和数据符号。在DVB-T2系统中，物理层帧同步序列采用了P1符号。P1符号由一段长度为1024位的OFDM数据块在时域上经过频移的扩展保护所得到，P1符号在DVB-T2信号帧结构中的插入位置与方式如图3所示，其中C为A的前一部分的频移，B为A的后一部分的频移，P1符号除了作为T2帧的前导序列用作初始同步外，还携带了7比特的信令信息，包括T2信号帧的FFT长度、SISO/MISO模式等，以便后续信号解调。P2为传输其他信令信息的信号。DTMB系统中采用了时域同步正交频分复用技术，用时域训练序列作为保护间隔填充。已知时域训练序列在对抗块间干扰起到保护间隔作用的同时，还可以辅助进行帧同步、定时恢复、载波恢复、信道估计和噪声估计等操作。同时DTMB系统还采用了多层的复帧结构，如图4所示，复帧结构的最上层称为日帧，它以一个自然日(24小时)为周期，将格林威治标准时间(GST)0:0:0AM定义为一个新日帧的开始时间。每个日帧包含1440个分帧，每个分帧长为1分钟。分帧的下一层称为超帧，每个超帧持续125ms。超帧由基本的信号帧构成，每一个信号帧有唯一的帧号，它被编码在信号帧帧头的PN序列中。