[发明专利]探测帧的窄带干扰检测与BCH解码结合应用的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于同轴电缆的高性能同轴网络(HINOC)接入技术领域，特别是涉及一种针对HINOC系统探测帧的窄带干扰检测与BCH解码结合应用的装置。本发明还涉及一种针对HINOC系统探测帧的窄带干扰检测与BCH解码结合应用的方法。

现有技术

HINOC技术[国家广播电影电视总局广播科学研究院等：《高性能同轴电缆接入网(HINOC)物理层传输模式及媒质接入控制协议(面向NGB电缆接入技术的建议方案)》，2010.]是一种利用同轴电缆进行双向数据传输的高性能宽带接入技术。HINOC系统采用CP-OFDM(循环前缀正交频分复用)调制方式，将高速串行数据分解并调制到多个并行的低速正交子载波上。由于子载波之间的正交性，OFDM信号频谱允许叠加，使得它的频谱利用率比单载波系统提高很多。另外，由于循环前缀的使用隔离了前后OFDM符号之间的相互干扰，使其具有很好的抗多径干扰能力；每个子载波的带宽都很小，所经历的信道都可以近似看作非频率选择性信道，因此大大降低了均衡处理的复杂度。另一方面，与单载波系统相比，OFDM系统也存在一些缺点，如存在较高的峰值平均功率比、易受载波频偏及窄带干扰的影响等。

窄带干扰普遍存在于通信系统中，非常容易产生，功率谱密度高，是一个不可忽视的干扰源。其中，单频干扰可以看作是窄带干扰的一种特例。在OFDM系统中，当强窄带干扰作用在信号上时，由于接收端FFT变换带来的频谱泄漏效应，窄带干扰频谱旁瓣的能量泄漏(特别是当窄带干扰与OFDM的子载波非正交时)，在很大的带宽范围内影响多个子载波，造成窄带干扰附近的子载波上输出信号的信噪比急剧下降，严重影响OFDM系统的性能。

HINOC系统物理层传输四种帧，分别是：下行探测帧(Pd帧)、上行探测帧(Pu帧)、下行数据帧(Dd帧)和上行数据帧(Du帧)。其中，数据帧(Dd帧、Du帧)用于传输系统上层数据信息，其调制方式有多种可选，可根据具体环境进行自适应调制；探测帧传送信令信息，其调制方式采用DQPSK(差分四相调制)方式。由于同轴电缆信道相对比较好，为了最大限度地提高频谱利用率，HINOC系统中没有设置频域导频，系统接收端的同步处理和信道训练等通常都是基于探测帧帧体的OFDM符号采用判决引导算法进行。若探测帧中出现较多误码，由于差错传播(Error Propagation)效应会严重影响判决引导算法的性能，导致接收端无法进行正确的信道训练，从而导致系统无法建立初始同步。进一步，接入终端设备必须正确地对下行探测帧中携带的信令信息进行解码，才能够正确地获取系统广播信息，从而与中心节点建立正常的通信连接。如果探测帧中出现误码，接入终端将无法与中心节点建立正常的通信连接，因此无法实现网络接入。

当系统中存在较强的窄带干扰时，对应频点的子载波所携带的信号完全淹没在干扰信号中，对应的子载波以及相邻的子载波的信噪比都会急剧下降，导致所传输的数据符号出现误码。在现有的HINOC技术方案中，数据帧可以通过自适应调制方式(对受干扰子载波采用低阶调制方式或者屏蔽受干扰子载波，再加上纠错码保护机制)有效地对抗窄带干扰。但是探测帧无法采用自适应调制机制，也没有纠错码保护机制，虽然DQPSK的调制方式可以一定程度上抵抗干扰，但当干扰严重时，探测帧仍然会出现较多误码，系统根本无法正常工作。可以看出，探测帧对抗窄带干扰能力的强弱对HINOC系统的正常运行有着关键的影响。

BCH码是一种被广泛接受的差错控制编码技术。它由Hocquenghem、Bose、Chandhari在1960年发现的，属循环码的子类。该码基于严格的代数理论，纠错能力可控，生成多项式g(x)与最小距离d有密切关系，可以根据d构造出具有预定纠错能力的码。BCH编译码电路较简单，在中短码长情况下的性能接近理论最佳值，在通信系统中应用BCH纠错码能很大程度的提高系统可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种针对HINOC系统探测帧的窄带干扰检测与BCH解码结合应用的装置，在对HINOC系统探测帧加BCH纠错码的基础上，进一步提高HINOC系统的抗窄带干扰能力，以确保系统在强窄带干扰环境下的正常运行；为此本发明还要提供一种针对HINOC系统探测帧的窄带干扰检测与BCH解码结合应用的方法。