[發(fā)明專利]基于DMT的高速1553B通信總線發(fā)送方法與裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210156793.7
• 申請(qǐng)日: 2012-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102694709A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪清;王帥;李鵬;侯永宏;侯春萍;王剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/40
• 分類號(hào): H04L12/40
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉國(guó)威

1.一種基于DMT的高速1553B通信總線發(fā)送裝置，其特征是，由一片F(xiàn)PGA內(nèi)依次串接的如下模塊構(gòu)成，F(xiàn)ield?Programmable?Gate?Array即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，以下簡(jiǎn)稱FPGA：

并行加擾模塊，通過(guò)隨機(jī)序列生成器并行產(chǎn)生多路偽隨機(jī)碼流，將這些并行偽隨機(jī)碼流與接收到的多比特碼元分別對(duì)應(yīng)進(jìn)行異或運(yùn)算，后將多路并行加擾后的碼元同時(shí)輸出；

RS編碼模塊，Reed-Solomon即里德-所羅門(mén)編碼簡(jiǎn)稱RS編碼，加擾后的數(shù)據(jù)被送入RS編碼模塊，采用面向字節(jié)的RS(246，200)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；

QAM星座映射模塊，Quadrature?Amplitude?Modulatio即正交幅度調(diào)制，簡(jiǎn)稱QAM，用于對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行MQAM映射，采用64QAM星座映射；

塊交織模塊，用于將原始數(shù)據(jù)序列結(jié)構(gòu)按一定規(guī)律打亂，目的是將相鄰的多個(gè)數(shù)據(jù)變得盡量隔得更遠(yuǎn)，經(jīng)過(guò)這種處理后的數(shù)據(jù)序列發(fā)生長(zhǎng)串的突發(fā)錯(cuò)誤時(shí)可以將原本連續(xù)的錯(cuò)誤序列變的離散化；

導(dǎo)頻插入模塊，用于在每個(gè)DMT符號(hào)中若干個(gè)導(dǎo)頻子載波位置傳送數(shù)據(jù)1+j，用以在收端完成頻偏估計(jì)；

IFFT模塊及共軛對(duì)稱變換模塊，Inverse?Discrete?Fourier?Transform即逆快速傅立葉變換，簡(jiǎn)稱IFFT，使用IDFT將星座編碼器的輸出調(diào)制到DMT子載波上，Inverse?Discrete?Fourier?Transform即逆傅立葉變換，簡(jiǎn)稱IDFT，由星座編碼器產(chǎn)生的N個(gè)表示頻域的復(fù)數(shù)值，變換為2N個(gè)表示時(shí)域的實(shí)數(shù)值，該實(shí)數(shù)值序列是一個(gè)DMT符號(hào)的時(shí)域采樣，且恰好滿足奈奎斯特采樣定理，對(duì)星座編碼器輸出的復(fù)數(shù)序列進(jìn)行共軛擴(kuò)展以使得輸入序列具有共軛對(duì)稱性：

S_i＝Z_i，i＝0，1，...，N-1

S_i＝conj(Z_2N-i)，i＝N+1，N+2，...，2N-1

其中，Z_i表示功率歸一化后星座編碼器輸出的復(fù)數(shù)序列，S_i表示對(duì)Z_i進(jìn)行共軛擴(kuò)展得到的復(fù)數(shù)序列，conj()表示取共軛復(fù)數(shù)，N表示星座編碼器產(chǎn)生的復(fù)數(shù)序列的個(gè)數(shù)，i表示共軛擴(kuò)展得到的復(fù)數(shù)序列的下標(biāo)，取值范圍是i＝0，1，...，2N-1；

隨后對(duì)S_i實(shí)施2N點(diǎn)的IFFT：

xn=Σi=02N-1exp(j·2·πn·i2·N)·Si]]>

其中，x_n表示經(jīng)過(guò)逆快速傅立葉變換得到的2N個(gè)表示時(shí)域的實(shí)數(shù)，n表示x_n的下標(biāo)，取值范圍是n＝0，1，...，2N-1，exp()表示求自然指數(shù)；

IFFT變換后得到調(diào)制波形的實(shí)值采樣點(diǎn)，采樣點(diǎn)經(jīng)過(guò)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換、濾波放大等操作后即可注入信道發(fā)送；

循環(huán)擴(kuò)展模塊：將IDFT輸出的x_n最后的L_cp個(gè)樣值添加到2N個(gè)輸出IDFT樣值x_n上，作為循環(huán)前綴CP，x_n的開(kāi)頭的L_cs個(gè)樣值添加到x_n+L_cp樣值塊上，作為循環(huán)后綴CS，循環(huán)擴(kuò)展CE部分的長(zhǎng)度為L(zhǎng)_CE＝L_CP+L_CS；

訓(xùn)練符號(hào)生成模塊，在包含多個(gè)DMT符號(hào)每一個(gè)數(shù)據(jù)幀開(kāi)始處插入一個(gè)DMT符號(hào)大小的訓(xùn)練符號(hào)，以便接收端利用這一已知的訓(xùn)練符號(hào)進(jìn)行幀同步和符號(hào)同步操作，同時(shí)也用于信道估計(jì)及頻域均衡。