[發明專利]基于時域相關的地面數字多媒體廣播系統信道估計器

無效

• 申請號: 200710044718.0
• 申請日: 2007-08-09
• 公開（公告）號: CN101106421A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 曾曉洋;陳赟;陳媛;陳俊;周本根
• 申請（專利權）人: 復旦大學;上海復旦微納電子有限公司
• 主分類號: H04B7/26
• 分類號: H04B7/26;H04N5/44
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本發明屬于無線數字通信技術領域，具體涉及一種可應用于數字電視或數字廣播接收系統中的信道估計器及均衡模塊。

背景技術

近年來，無線通信得到廣泛的關注。在地面無線廣播傳輸信道中(主要是高頻段和超高頻段)存在著各種多徑和衰落現象，造成了靜態或者動態多徑干擾和多普勒效應，是一個復雜的頻率選擇性衰落信道。因為無線通信傳輸環境比較惡劣，對數字接收機的要求比較高。高數據速率的OFDM(正交頻分復用)系統中，一般采用相干解調技術，相干解調需要用到信道信息。為了獲得較好的接收性能就需要準確的信道估計來進行信道補償。去年剛頒布的地面數字多媒體廣播(DTMB)傳輸國家標準采用TDS-OFDM(時域同步的正交頻分復用調制)，或者稱為以PN(偽隨機)序列為保護間隔的正交頻分復用調制。DTMB采用在時域內插入訓練序列，即由PN序列構成幀同步。通過對PN序列相關可以得到時域的信道沖激響應，并在頻域內完成信道均衡。這樣避免了訓練序列占用子載波，大大提高頻譜利用率。基于時域相關的信道估計器設計正是應用于此系統的一種有效的信道估計。

在地面無線數字通信系統中，信道估計的性能直接影響解調效果。DTMB系統中，用于信道估計的導頻是幀頭的PN序列，根據PN序列良好的自相關特性，時域上接收到包含有PN序列的幀頭與本地存儲的PN序列進行循環相關得到信道沖激響應。由于通過信道的數據在發射端已經過4QAM(正交幅度)調制，直接在接收機端進行相關計算，則需要進行復乘、復加的操作，而傳統的相關器資源消耗大，延時長。頻域上通過FFT-IFFT(快速傅立葉變換和快速傅立葉逆變換)實現相關也會帶來很大的延時，面積比傳統相關器更大些。所以需要根據PN序列的特性設計適合DTMB系統的更優的信道估計器(結構上稱為循環相關器)的結構設計。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于時域相關的DTMB信道估計器。

通常所用到的頻域上的估計方法是：接收到的幀頭和本地4QAM調制后的PN序列通過FFT轉換到頻域上，通過頻域上相乘可以完成信道估計，得到信道沖激響應。本發明提出的時域信道估計器是基于時域相關完成的，其中接收到的幀頭和本地4QAM調制前的PN序列在時域上通過循環相關器，再利用兩個加法器實現4QAM調制的結果映射，即可完成信道估計的過程。本發明中的時域循環估計器在面積和速度上都有很大的優化。

下面先分析一下頻域估計轉時域的數據結構變化：

DTMB系統中，PN序列作為幀頭插到幀體數據前面形成一種準循環的形式。這里采用兩組周期為255的8級偽隨機序列PN_255_1和PN_255_2通過交迭的方式構成幀頭，如圖1所示。假設接收到用于信道估計的信號為y(n)，n為接收信號的序號，本地產生用于相關的PN序列為p(i)，其中i取值從0到M-1，M為PN序列的長度。y(n)和p(i)進行如(1)所示的相關運算，得到的R_py(n)(互相關函數)如下：