[發明專利]數字信號的塊傳輸方法及系統

有效

• 申請號: 200910091372.9
• 申請日: 2009-08-20
• 公開（公告）號: CN101997803A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 楊知行;張超;王昭誠;王軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 胡小永

技術領域

本發明涉及信號傳輸領域，尤其涉及一種數字信號的塊傳輸方法及系統。

背景技術

隨著現代通信技術的飛速發展以及人們對無線通信業務需求的日益增長，傳輸各種業務的數字信號傳輸系統廣泛應用于無線局域網、固定無線接入、有線/無線數字音頻和視頻廣播傳輸標準，如歐洲標準數字視頻地面廣播(Digital?Video?Broadcasting-Terrestrial，DVB-T)和中國數字電視國家標準(Digital?Television?MultimediaBroadcast，DTMB)。

寬帶無線通信傳輸技術面臨的最大問題是，單載波或多載波調制系統在多徑傳輸信道下，會發生頻率選擇性衰落，即符號間干擾(InterSymbol?Interference，ISI)。在數字信號傳輸過程中，輔助數據能夠對抗信道衰落和其他干擾，從而幫助接收端恢復信號，盡管輔助數據的加入，降低了傳輸效率，但是可以直接決定系統消除ISI和跟蹤信道動態變化等的信道估計能力。此外，輔助數據的用處還應包括：信號同步、信道估計、傳輸模式識別和跟蹤相位噪聲等。

在四種已經存在的地面數字電視傳輸標準中，美國高級電視系統委員會(Advanced?Television?Systems?Committee，ATSC)數字電視標準采用了單載波調制，而歐洲DVB-T標準和日本地面綜合業務數字廣播(Integrated?Service?Digital?Broadcasting-Terrestrial，ISDB-T)以及中國DTMB標準都采用了基于正交頻分復用(Orthogonal?FrequencyDivision?Multiplexing，OFDM)技術的多載波調制。如圖1所示，ATSC單載波系統將每一個信號幀分為了場和段的概念，每個場含有312個數據段和1個場同步段。如圖2所示為DVB-T的多載波系統結構，其中采用編碼的正交頻分復用(Coded?Orthogonal?Frequency?DivisionMultiplexing，COFDM)傳輸，隨機插入了導頻信號，主要分為固定導頻和移動導頻兩種，目的是通過導頻上的數據傳送發射端約定的參量或測試信道的特性。

圖3所示為中國DTMB數字電視系統所采用的時域同步正交頻分復用調制(Time?Domain?Synchronous-Orthogonal?Frequency?DivisionMultiplexing，TDS-OFDM)技術的層次化信號幀結構。公開號為CN1317903A、名稱為“時域同步正交頻分復用調制方法”的中國專利申請公開了一種TDS-OFDM技術；公開號為CN1334655A，名稱為“正交頻分復用調制系統中保護間隔的填充方法”的專利申請使用偽隨機序列(Pseudo-random?Noise，PN)代替OFDM中保護間隔并用于時間同步、頻率同步和信道估計。特別地，已知訓練序列在對抗塊間干擾起到保護間隔作用的同時，還可以輔助進行同步、定時恢復、載波恢復、信道估計和噪聲估計等。

現有系統中，由于每個信號幀中均插入了訓練序列或者導頻信號，造成了訓練序列開銷的浪費。因此，如何合理設計幀結構，使得系統既能滿足合理的傳輸效率，又能提高對信道變化和數據恢復的適應性成為設計系統設計的一個核心問題。同時現有的TDS-OFDM系統不能夠直接應用于多用戶的傳輸方式。因此如何設計系統結構使其既可以用于單用戶的傳輸方式，又可兼容多用戶傳輸模式也是系統設計的關鍵技術之一。

發明內容

本發明的目的是提供一種數字信號的傳輸方法及系統，該方法及系統可應用于多載波或單載波傳輸系統、可兼容多用戶和單用戶傳輸模式，且能夠提高信道估計、同步等的速度，改善系統性能，克服現有技術的缺陷。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案。

本發明一實施方案提供一種數字信號的塊傳輸方法，該方法中信號以超幀的方式傳輸，所述超幀由一段超幀頭和多個信號幀組成，該方法包括步驟：

S1.生成已知訓練序列；

S2.在所述已知訓練序列前插入循環前綴，并將所述已知訓練序列與其循環前綴復接得到超幀頭；

S3.將待傳輸的數據流打包為系統每幀規定的長度并進行前處理，得到多個待傳輸數據塊；

S4.在每個數據塊末尾插入保護間隔后綴，組成待傳輸信號幀；

S5.將所述信號幀按順序復接，并在第一個信號幀之前插入所述超幀頭，得到待傳輸超幀信號；

S6.后處理所述超幀信號并將其發送。