[發明專利]一種適用于DTMB系統抑制長回波信道估計和均衡算法的VLSI結構

無效

• 申請號: 201010197937.4
• 申請日: 2010-06-10
• 公開（公告）號: CN101873277A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 葛云龍;陳緒斌;曾曉洋;陳赟;陳琛;徐虎雄;王亦之;周昌盛;樊文華;曹佳麟
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L27/26;H04B7/26
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 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VLSI硬件結構，可直接應用于數字電視地面傳輸國家標準系統中的信道估計和均衡模塊。

背景技術

中國數字電視地面傳輸系統(DTMB)是2006年8月提出的，系統中包含了多載波和單載波兩種傳輸模式。其中多載波傳輸模式采用時域同步正交頻分復用技術(TDS_OFDM)，單載波模式不進行OFDM調制，和其他標準不同的是DTMB中沒有導頻信息，而是采用準循環的偽隨機序列(PN序列)作為數據幀的幀頭，這樣既可以提高信道容量，又可以抵抗符號間干擾(ISI)起到保護間隔的作用，同時在接收機端PN序列還可以用于系統同步和信道估計。

DTMB系統的信號幀由幀頭和幀體兩部分構成，為適用不同的應用場合標準中定義了三種幀頭模式，即PN420、PN595和PN945。在PN420和PN945模式下，PN作為幀頭插入幀體數據前面形成一種準循環的形式。幀頭包括前同步、PN序列、后同步，其中前同步和后同步為PN序列的循環擴展，并以高于數據3dB的功率發送。PN595模式采用10階最大長度的偽隨機二進制序列，是長度為1023的m序列的前595個碼片，不具有準循環的特性。幀頭功率與幀體功率相同。幀體包含3780個符號，其中3744個為有效數據，36個為系統信息符號(TPS)。在多載波模式下，進行3780個子載波的OFDM調制，相鄰子載波間隔為2kHz。在單載波模式下不進行子載波調制，帶寬為7.56MHz。

數字電視地面廣播傳輸系統所面臨的信道為頻率選擇性多徑信道，為了獲得較好的接收性能就需要準確的信道估計對接收數據進行補償。一種比較簡單的信道估計方法是復旦大學申請的中國發明專利“基于時域相關的地面數字多媒體廣播系統信道估計器”(授權號為200710044718.0)提出的基于時域相關的信道估計方法，但是這種方法要求幀頭具有準循環形式，而PN595模式的幀頭不滿足準循環形式要求，所以這種方法不能用于全模式信道估計。另一種方法是基于FFT的頻域信道估計方法，在多徑延時較小的信道情況下，只需要利用接收到的幀頭數據和本地PN序列在頻域相除然后轉換到時域，再利用插值的方法即可得到準確的信道信息，從而進行均衡，但是在存在較長的回波的惡劣環境下幀頭和幀體之間的相互干擾不能忽略，在信道估計過程中就需要通過一定的方法消除干擾的影響，以得到較為準確的信道信息和幀體信息從而進行均衡。對于多載波的模式，清華大學申請的中國發明專利“一種OFDM調制系統中偽隨機序列填充的迭代消除方法”(授權號為200510012127.6)(設為專利1)提出了一種通過迭代的方法逐漸消除幀頭和幀體之間干擾從而進行信道估計的算法，這種算法可以很好的抵抗長回波的干擾，但是單載波模式卻沒提到，本發明提出的算法與專利1相比略有簡化并且支持DTMB標準定義的所有模式，還根據算法提出了一種VLSI架構。

發明內容

本發明的目的在于提供一種DTMB系統中能夠抑制長回波的信道估計和均衡的VLSI實現結構，以減少硬件資源，降低功耗。

本發明的算法介紹：

在介紹硬件結構之前先給出本發明對應的抑制長回波的信道估計和均衡的具體算法，并與專利1進行比較，由比較結果可以看出，本算法較專利1更簡單。

圖1為發送端和接收端的信號結構示意圖，其中(a)表示發送端的信號，(b)為數據經過信道后的示意圖，由于多徑的影響，幀頭和幀體都會出現拖尾，(c)為接收端的信號結構，圖中顯示出幀頭與幀體的前L(L為信道長度)個數據是拖尾與幀頭或幀體的重疊。式(1)表示了一幀數據的組成。