[发明专利]频域OFDM符号的生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线广播通信技术领域，特别涉及一种频域OFDM符号的生成方法及物理帧中前导符号的生成方法。

背景技术

通常为了使OFDM系统的接收端能正确解调出发送端所发送的数据，OFDM系统必须实现发送端和接收端之间准确可靠的时间同步。同时，由于OFDM系统对载波的频偏非常敏感，OFDM系统的接收端还需要提供准确高效的载波频谱估计方法，以对载波频偏进行精确的估计和纠正。

目前，OFDM系统中实现发送端和接收端时间同步的方法基本是基于前导符号来实现的。前导符号是OFDM系统的发送端和接收端都已知的符号序列，前导符号做为物理帧的开始(命名为P1符号)，在每个物理帧内只出现一个P1符号或连续出现多个P1符号，它标志了该物理帧的开始。P1符号的用途包括有：

1)使接收端快速地检测以确定信道中传输的是否为期望接收的信号；

2)提供基本传输参数(例如FFT点数、帧类型信息等)，以使接收端可以进行后续接收处理；

3)检测出初始载波频偏和定时误差，进行补偿后达到频率和定时同步；

4)紧急警报或广播系统唤醒。

DVB_T2标准中提出了基于CAB时域结构的P1符号设计，较好地实现了上述功能。但是，在低复杂度接收算法上仍然有一些局限。例如，在1024、542、或者482个符号的长多径信道时，利用CAB结构进行定时粗同步会发生较大偏差，导致频域上估计载波整数倍频偏出现错误。另外，在复杂频率选择性衰落信道时，例如长多径时，DBPSK差分解码也可能会失效。而且，由于DVB_T2时域结构中没有循环前缀，若和需要进行信道估计的频域结构组合，将造成其频域信道估计性能严重下降的问题。

发明内容

本发明解决的问题是目前DVB_T2标准及其他标准中，DVB_T2时域结构中没有循环前缀，不能适用于相干检测，而且前导符号在复杂频率选择性衰落信道下低复杂度接收算法检测出现失败概率的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种频域OFDM符号的生成方法，包括如下步骤：确定固定序列和信令序列的平均功率比R；依照该平均功率比在频域上分别生成固定序列和信令序列集合；从信令序列集合中选择一个信令序列，将固定序列和该信令序列填充至有效子载波上，且所述固定序列和信令序列之间呈奇偶交错排列；在所述有效子载波两侧分别填充零序列子载波以形成预定长度的频域OFDM符号；其中，所选择信令序列在集合内的序号即为该OFDM符号承载的信令信息。

本发明实施例还提供了一种物理帧中前导符号的生成方法，包括如下步骤：对预定长度的频域OFDM符号作离散傅里叶反变换以得到时域OFDM符号；其中，所述频域OFDM符号是根据上述频域OFDM符号的生成方法得到；从所述时域OFDM符号截取循环前缀长度的时域OFDM符号作为循环前缀；基于上述截取的所述循环前缀长度的时域OFDM符号生成调制信号；基于所述循环前缀、所述时域OFDM符号和所述调制信号生成前导符号。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：

根据本发明实施例提供的频域OFDM符号的生成方法，将固定序列和信令序列以奇偶交错的方式填充至有效子载波上，通过这样特定的频域结构设计，其中固定序列可以作为物理帧中的导频，从而便于接收端对接收到的物理帧中前导符号进行解码解调。

进一步地，在频域上生成固定序列的方法中，固定序列中每一个元素都是模为定值，且幅角是0到2π间任意值的复数。在频域上生成信令序列集合的方法中，信令序列的个数是2的整数次幂，并基于信令序列的长度和个数确定CAZAC序列生成公式中的root值，确定一组不同的q值及相应的循环移位的位数k，并由此计算得到信令序列。

而且，发明人在实践中得到了一个效果较佳的固定信令、一组效果较佳的信令序列的长度和个数和相应的四个root值、以及每个root值内选择128组q值与循环移位的位数。从而使得后续生成的前导符号具有较低的峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio，PAPR)，且提高了接收端检测前导符号的成功概率。

更进一步地，利用时域OFDM符号的调制信号与时域OFDM符号的结构(作为前导符号)保证了在接收端利用延迟相关可以得到明显的峰值。并且，在生成该前导符号过程中，设计时域OFDM符号的调制信号可以避免接收端受到连续波干扰或者单频干扰，或者出现与调制信号长度等长的多径信道，或者接收信号中保护间隔长度和调制信号长度相同时出现误检测峰值。

附图说明