對(duì)頻域ofdm符號(hào)的預(yù)處理方法及前導(dǎo)符號(hào)的生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線廣播通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種對(duì)頻域0FDM符號(hào)的預(yù)處理方 法及前導(dǎo)符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)的生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在廣播系統(tǒng)中，單頻網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)被廣泛使用。單頻網(wǎng)（SingleFrequencyNetwork,SFN)是由多個(gè)不同地點(diǎn)的處于同步狀態(tài)的無線電發(fā)射臺(tái)，在同一時(shí)間、以同一頻率發(fā)射同 一信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)一定服務(wù)區(qū)的可靠覆蓋。對(duì)于在多個(gè)發(fā)射臺(tái)重疊覆蓋的區(qū)域，接收機(jī)將收 到若干個(gè)發(fā)射臺(tái)發(fā)射來的同一信號(hào)，形成多徑，接收機(jī)利用信道均衡技術(shù)將多徑消除，恢復(fù) 發(fā)送信號(hào)。但在某些特殊場景中，從不同發(fā)射臺(tái)傳來的信號(hào)會(huì)嚴(yán)重抵消，頻譜的有效部分被 消除掉，造成接收失敗。
[0003] 例如，如果發(fā)射臺(tái)有兩個(gè)天線做SIS0和Μ頂0的混合傳輸，在SIS0階段，如果兩根 天線發(fā)同樣的信號(hào)，就會(huì)像單頻網(wǎng)一樣出現(xiàn)信號(hào)抵消的問題。解決這一問題的一種方法是 關(guān)斷一根天線，只在其中一根天線上傳輸SIS0信號(hào)，這樣在SIS0和ΜΜ0切換時(shí)也會(huì)給發(fā) 射天線帶來麻煩。
[0004] 針對(duì)上述問題，DVB_NGH標(biāo)準(zhǔn)中將循環(huán)延遲分集技術(shù)應(yīng)用到SFN場景中，提出了ESFN預(yù)失真處理。在單頻網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中不同的發(fā)射天線配置不同的發(fā)射天線ID序列，利用該不 同序列對(duì)每個(gè)發(fā)射天線的0FDM符號(hào)進(jìn)行預(yù)失真處理，使得不同發(fā)射天線到達(dá)同一接收機(jī) 的信號(hào)不會(huì)完全抵消。這個(gè)技術(shù)方案極大程度降低了不同發(fā)射天線同時(shí)抵達(dá)的信號(hào)相互抵 消的概率，但并沒有克服單頻組網(wǎng)中的極端多徑場景，比如某些特定長度的0DB2徑或兩簇 徑對(duì)于某些特定結(jié)構(gòu)或長度的前導(dǎo)符號(hào)或者數(shù)據(jù)符號(hào)將造成致命的破壞，導(dǎo)致定時(shí)同步和 小偏估計(jì)，循環(huán)前綴（GI)檢測及傅里葉變換（FFT)的size檢測失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的是當(dāng)單頻網(wǎng)中出現(xiàn)極端多徑場景時(shí)，接收機(jī)在某些接收點(diǎn)始終無法 接收的問題。
[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種對(duì)頻域0FDM符號(hào)的預(yù)處理方法，包括 如下步驟：對(duì)頻域0FDM符號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后再進(jìn)行傅里葉反變換以得到時(shí)域0FDM符號(hào)；其 中，所述預(yù)處理包括：對(duì)于在同一發(fā)射天線上發(fā)送的所有物理幀中的前導(dǎo)符號(hào)，對(duì)相應(yīng)的頻 域0FDM符號(hào)采用變化的預(yù)處理函數(shù)進(jìn)行預(yù)處理。
[0007] 可選的，所述預(yù)處理還包括：對(duì)于在單頻網(wǎng)中的不同發(fā)射天線上發(fā)送的同一物理 幀中的同一前導(dǎo)符號(hào)，對(duì)相應(yīng)的頻域0FDM符號(hào)采用不同的預(yù)處理函數(shù)進(jìn)行預(yù)處理。
[0008] 可選的，所述預(yù)處理還包括：對(duì)于同一發(fā)射天線上發(fā)送的所有物理幀中的數(shù)據(jù)符 號(hào)，對(duì)相應(yīng)的頻域0FDM符號(hào)采用固定的或者變化的預(yù)處理函數(shù)進(jìn)行預(yù)處理。
[0009] 可選的，所述預(yù)處理還包括：對(duì)于在單頻網(wǎng)中的不同發(fā)射天線上發(fā)送的同一物理 幀中的同一數(shù)據(jù)符號(hào)，對(duì)相應(yīng)的頻域0FDM符號(hào)采用不同的預(yù)處理函數(shù)進(jìn)行預(yù)處理。
[0010] 可選的，所述預(yù)處理函數(shù)包括第一相位擾動(dòng)函數(shù)和/或第二相位擾動(dòng)函數(shù)。
[0011] 可選的，所述預(yù)處理函數(shù)包括第一相位擾動(dòng)函數(shù)和/或第二相位擾動(dòng)函數(shù)；
[0012] 變化的預(yù)處理函數(shù)是指所述第一相位擾動(dòng)函數(shù)和所述第二相位擾動(dòng)函數(shù)其中之 一或者兩者都隨每個(gè)符號(hào)變化；其中，所述符號(hào)包括僅前導(dǎo)符號(hào)或者前導(dǎo)符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)。
[0013] 可選的，所述預(yù)處理函數(shù)包括第一相位擾動(dòng)函數(shù)和/或第二相位擾動(dòng)函數(shù)；
[0014] 固定的預(yù)處理函數(shù)是指所述第一相位擾動(dòng)函數(shù)和所述第二相位擾動(dòng)函數(shù)固定，不 隨每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)變化。
[0015] 可選的，所述預(yù)處理函數(shù)包括第一相位擾動(dòng)函數(shù)和/或第二相位擾動(dòng)函數(shù)；
[0016] 不同的預(yù)處理函數(shù)是指所述第一相位擾動(dòng)函數(shù)和所述第二相位擾動(dòng)函數(shù)其中之 一或者兩者都不同。
[0017] 可選的，在同一發(fā)射天線上，第一相位擾動(dòng)函數(shù)隨每個(gè)符號(hào)變化，而第二相位擾動(dòng) 函數(shù)固定；且不同的發(fā)射天線間，第二相位擾動(dòng)函數(shù)根據(jù)發(fā)射天線的不同ID序列來生成；
[0018] 其中，所述符號(hào)包括前導(dǎo)符號(hào)或者包括前導(dǎo)符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)。
[0019] 可選的，所述預(yù)處理函數(shù)包括第一相位擾動(dòng)函數(shù)和/或第二相位擾動(dòng)函數(shù)；
[0020] 同一個(gè)發(fā)射天線的第一相位擾動(dòng)函數(shù)中的變量和/或第二相位擾動(dòng)函數(shù)中的 變量按每個(gè)符號(hào)隨機(jī)變化或者偽隨機(jī)變化，其中所述符號(hào)包括前導(dǎo)符號(hào)或者包括前 導(dǎo)符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)。
[0021] 可選的，同一個(gè)發(fā)射天線第一相位擾動(dòng)函數(shù)中的變量和/或第二相位擾動(dòng)函 數(shù)中的變量rr 的偽隨機(jī)變化采取偽隨機(jī)序列映射的方式實(shí)現(xiàn)。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種物理幀中前導(dǎo)符號(hào)的生成方法，包括如下步驟：在頻 域上分別生成固定序列和信令序列；將固定序列和信令序列填充至有效子載波上，且所述 固定序列和信令序列之間呈奇偶交錯(cuò)排列；在所述有效子載波兩側(cè)分別填充零序列子載波 以形成頻域0FDM符號(hào)；對(duì)所述頻域0FDM符號(hào)采用上述對(duì)頻域0FDM符號(hào)的預(yù)處理方法進(jìn)行 處理以得到時(shí)域0FDM符號(hào)；確定循環(huán)前綴長度；從所述時(shí)域0FDM符號(hào)截取所述循環(huán)前綴 長度的時(shí)域0FDM符號(hào)作為循環(huán)前綴；基于上述截取的所述循環(huán)前綴長度的時(shí)域0FDM符號(hào) 生成調(diào)制信號(hào)；基于所述循環(huán)前綴、所述時(shí)域0FDM符號(hào)和所述調(diào)制信號(hào)生成前導(dǎo)符號(hào)。
[0023] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種物理幀中數(shù)據(jù)符號(hào)的生成方法，包括如下步驟：將導(dǎo) 頻子載波和數(shù)據(jù)子載波填充至有效子載波上；在所述有效子載波兩側(cè)分別填充零序列子載 波以形成頻域0FDM符號(hào)；對(duì)所述頻域0FDM符號(hào)采用上述對(duì)頻域0FDM符號(hào)的預(yù)處理方法進(jìn) 行處理以得到時(shí)域0FDM符號(hào)；確定循環(huán)前綴長度；從所述時(shí)域0FDM符號(hào)截取所述循環(huán)前 綴長度的時(shí)域0FDM符號(hào)作為循環(huán)前綴，將該循環(huán)前綴拼接在所述時(shí)域0FDM符號(hào)的前部以 生成數(shù)據(jù)符號(hào)。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案具有以下有益效果：
[0025] 發(fā)射端在對(duì)頻域0FDM符號(hào)進(jìn)行傅里葉反變換得到時(shí)域0FDM符號(hào)之前，先對(duì)該頻 域0FDM符號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。該預(yù)處理方法通過對(duì)將在同一發(fā)射天線上發(fā)送的物理幀中的每 個(gè)前導(dǎo)符號(hào)，對(duì)相應(yīng)的頻域0FDM符號(hào)（即用于生成前導(dǎo)符號(hào)的頻域0FDM符號(hào)）采用變化 的預(yù)處理函數(shù)進(jìn)行預(yù)處理。而對(duì)于同一發(fā)射天線上發(fā)送的物理幀中的每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，對(duì)相 應(yīng)的頻域0FDM符號(hào)采用固定的或者變化的預(yù)處理函數(shù)進(jìn)行預(yù)處理。從而使得該發(fā)射天線 覆蓋范圍內(nèi)或所處單頻網(wǎng)環(huán)境中的任一接收端所接收到的信號(hào)不會(huì)出現(xiàn)始終處在完全抵 消或者極端多徑無法接收的場景中。即使在某個(gè)符號(hào)瞬間進(jìn)入上述場景，由于預(yù)處理函數(shù) 的變化，下一個(gè)符號(hào)馬上就會(huì)跳出此場景，即可保證99. 5%以上的接收時(shí)間能正常接收。
[0026] 進(jìn)一步地，該預(yù)處理方法還通過對(duì)將在單頻網(wǎng)中的不同發(fā)射天線上發(fā)送的同一前 導(dǎo)符號(hào)（也可以同時(shí)對(duì)同一物理幀中的同一數(shù)據(jù)符號(hào)），對(duì)相應(yīng)的頻域0FDM符號(hào)采用不同 的預(yù)處理函數(shù)進(jìn)行預(yù)處理。極大程度降低了單頻網(wǎng)中任意2個(gè)發(fā)射天線覆蓋范圍內(nèi)的任一 接收端所接收到的信號(hào)出現(xiàn)完全抵消的現(xiàn)象的概率。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明的一種對(duì)頻域0FDM符號(hào)的預(yù)處理方法的【具體實(shí)施方式】的流程示意 圖；
[0028] 圖2是單頻網(wǎng)中出現(xiàn)極端多徑場景下物理幀中前導(dǎo)符號(hào)或數(shù)據(jù)符號(hào)的時(shí)域結(jié)構(gòu) 不意圖；
[0029] 圖3是本發(fā)明的一種對(duì)頻域0FDM符號(hào)的預(yù)處理方法中第二相位擾動(dòng)函數(shù)的相位 特性和幅值特性的示意圖；
[0030] 圖4是本發(fā)明的一種物理幀中前導(dǎo)符號(hào)的生成方法的【具體實(shí)施方式】的流程示意 圖；
[0031] 圖5是本發(fā)明的一種物理幀中數(shù)據(jù)符號(hào)的生成方法的【具體實(shí)施方式】的流程示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)單頻網(wǎng)中出現(xiàn)極端多徑場景時(shí)，接收機(jī)會(huì)出現(xiàn)在某些 接收點(diǎn)始終無法接收的問題。
[0033] 針對(duì)上述問題，發(fā)明人經(jīng)過研究，提供了一種對(duì)頻域0FDM符號(hào)的預(yù)處理方法及前 導(dǎo)符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)的生成方法。通過對(duì)頻域0FDM符號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后再進(jìn)行傅里葉反變換 以得到時(shí)域0FDM符號(hào)，以使在單頻網(wǎng)中，同一發(fā)射天線或不同發(fā)射天線覆蓋范圍內(nèi)的任一 接收端所接收到的信號(hào)不會(huì)出現(xiàn)始終處于極端多徑場景的現(xiàn)象，從而解決了出現(xiàn)極端多徑 場景下，某些接收點(diǎn)始終無法接收的問題，保證該特殊接收點(diǎn)99. 5%以上的接收時(shí)間能正 常接收。特別解決了由于前導(dǎo)符號(hào)的同步失敗造成整個(gè)接收機(jī)不能進(jìn)入后續(xù)操作的問題。 [0034] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0035] 如圖1所示的是本發(fā)明的一種對(duì)頻域0FDM符號(hào)的預(yù)處理方法的【具體實(shí)施方式】的 流程示意圖。參考圖1，該預(yù)處理方法包括如下步驟：
[0036] 步驟S11 :對(duì)頻域0FDM符號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后再進(jìn)行傅里葉反變換以得到時(shí)域0FDM 符號(hào)；其中，所述預(yù)處理包括：對(duì)于在同一發(fā)射天線上發(fā)送的所有物理幀中的前導(dǎo)符號(hào)，對(duì) 相應(yīng)的頻域0FDM符號(hào)采用變化的預(yù)處理函數(shù)進(jìn)行預(yù)處理。
[0037] 與現(xiàn)有技術(shù)不同，本實(shí)施例中，在對(duì)頻域0FDM符號(hào)進(jìn)行傅里葉反變換得到時(shí)域 0FDM符號(hào)之前，先對(duì)該頻域0FDM符號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。
[0038] 現(xiàn)有的ESFN的預(yù)失真處理技術(shù)，在單頻網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中不同的發(fā)射