作 者:上海交通大学图像通信研究所 管云峰 梁伟强 何大治
2.2.2系统信息
国标中采用ADTB-T技术中的walsh正交序列联合扩频序列的方式来保护传输中的系统信息,使得系统信息在多径时变信道时有很强的抗衰落特性。通过该方式保护的系统信息具有很强的鲁棒性,这对于未来的多模式混合新业务出现时,需要在不同的帧传输不同的模式,有很大的意义。
2.3高效信道编码方案与低阶星座映射的结合
近年来,随着信道编译码技术的飞速发展,基于软输入多次迭代的信道编码方案不断出现,其代表是Turbo乘积(TPC)编码与低密度校验(LDPC)编码。这2类码都有一个特性:越是高效率的编码,其性能越容易接近香农限。而对于单载波调制,在均衡输出期望已经消除信道频率选择性衰落的影响,输出数据是“白”的,更容易体现高效TPC与LDPC的性能。另一方面,低阶星座映射能够提供更大的欧氏距离,这对于均衡收敛带来很大的好处。所以,高效信道编码方案与低阶星座映射的结合既保证了频谱效率又提升了抗信道衰落的性能。
在国标中采用以下的组合就可以实现5.197Mbps到25.989Mbps的码率传输:
应该注意到,LDPC基于比特节点和校验节点之间迭代运算的各种译码算法不可避免要使用大量分散的RAM块;并且不同码率的编码不能像传统的卷积编码可以通过穿孔来实现,这将导致不同码率的码有各自的校验矩阵,各自的解码实现。所以与传统的维特比译码与RS译码相比,LDPC的硬件复杂度和实现成本将会有较大的提高,特别在同时实现多种码率的LDPC解码时,硬件复杂度将进一步提高,采用ADTB-T的高效信道编码与低阶星座映射结合的技术有利于接收芯片复杂度的降低。
2.4基于双导频及已知序列的同步技术
采用双导频技术:双导频信号仅仅占用0.2 dB的信号功率,可以用于载波恢复、时钟恢复、均衡等。采用双导频技术,可以在信道条件特别恶劣的情况下,进行载波/时钟恢复。下图为国标中添加双导频的频谱图。
在导频信号不存在的情况下,可以利用PN序列来检测一定范围的载波偏差。对于相邻2帧的PN头信号,这两段信号之间的发送延时为,由于PN序列良好的自相关性有利于分离多径的影响,就不妨设这两段已知信号是一段完全一样的PN序列,记为PN(t)以及PN(t-T1),其中0≤t≤T;T这样在接收端仅考虑载波偏差,这两段信号不再相等,互相之间有12fTΔπ的初始相位偏差,如果ππ221≤ΔfT则可以通过两段数据的相关后提取相位得到fΔ的估计。
2.5改进的均衡接收技术
ADTB-T的均衡技术在传统的LMS算法基础上,依靠国标中的简洁数据结构,采用NR准正交解映射与均衡结合的新算法,同时开发了一批专利保护的重叠结构技术,突破了单载波抗0dB多径、高速移动接收的难题。同时,均衡LMS算法能够自适应的对付单频干扰、窄带干扰。这是单载波技术能够很好的对付模拟同/邻频(单频)干扰、数字同/邻频(窄带)干扰的理论基础。
三、国标ADTB-T技术的部分测试结果与分析
符合国标参数的PN595+单载波+多载波的融合接收机在今年7月在北京已经作了测试。测试结果表明,以交大时域技术为基础的单多载波融合接收机继承了交大长年的研发技术优势,与固定覆盖性能有关的各技术指标上与国标的其他模式相比均有较明显的优势,这些指标包括灵敏度、抗同频/邻频性能、峰均比等。同时,该融合接收机能够支持900多公里的移动接收,远超过国标中的其他模式。