基于ofdm技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法及設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于OFDM傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻的數(shù)目選定方法及連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法,所適用的OFDM符號(hào)的有效子載波用于配置連續(xù)導(dǎo)頻、離散導(dǎo)頻、邊緣導(dǎo)頻及保留導(dǎo)頻，設(shè)計(jì)出了OFDM符號(hào)的連續(xù)導(dǎo)頻的位置分布，并對(duì)該連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的確定一種較優(yōu)化的預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法，通過該連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法選擇出最優(yōu)的導(dǎo)頻數(shù)目，本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)過程中并不能完全由理論推理得到，需要結(jié)合仿真，來通過連續(xù)導(dǎo)頻選擇準(zhǔn)則選出最優(yōu)導(dǎo)頻數(shù)目，進(jìn)一步地對(duì)該最優(yōu)導(dǎo)頻數(shù)目通過全系統(tǒng)仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的合理性和優(yōu)選性，采用本發(fā)明技術(shù)方案，能夠?qū)⑤d波頻偏性能和系統(tǒng)開銷二者之間確切折中到最優(yōu)關(guān)系，有效地提高系統(tǒng)性能。
【專利說明】
基于OFDM技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法及設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及無線信號(hào)傳輸技術(shù)，更具體地說，設(shè)及一種具有OFDM符號(hào)的帖結(jié)構(gòu)中 連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法及連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] (FDM技術(shù)由于良好的抗多徑衰落性能、及其較小的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，已經(jīng)被廣泛用于 各種無線通信標(biāo)準(zhǔn)中，例如：DVB-T、DVB-T2?；贠FDM技術(shù)的帖結(jié)構(gòu)中，通常包含離散導(dǎo) 頻和連續(xù)導(dǎo)頻。離散導(dǎo)頻在一個(gè)OFDM符號(hào)中等間隔分布、在相鄰OFDM符號(hào)中交錯(cuò)分布，離 散導(dǎo)頻被接收端用于進(jìn)行信道估計(jì)。連續(xù)導(dǎo)頻在所有的OFDM符號(hào)中的位置都相同，連續(xù)導(dǎo) 頻被接收端用于進(jìn)行載波頻偏/采樣鐘估計(jì)、噪聲/干擾功率估計(jì)，W及公共相位誤差估計(jì) 等。對(duì)連續(xù)導(dǎo)頻的設(shè)計(jì)方法中，需設(shè)計(jì)的參數(shù)包括：導(dǎo)頻數(shù)目、導(dǎo)頻位置、導(dǎo)頻調(diào)制序列和幅 度提升因子。導(dǎo)頻數(shù)目、導(dǎo)頻位置與幅度提升因子會(huì)影響同步跟蹤性能、噪聲/干擾功率的 估計(jì)性能，而導(dǎo)頻調(diào)制序列與峰均比相關(guān)。
[0003] 當(dāng)前的數(shù)字地面電視廣播物理層標(biāo)準(zhǔn)中，連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)大都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定連續(xù) 導(dǎo)頻數(shù)目，然后做一些性能仿真驗(yàn)證所選用的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目W及其他參數(shù)，并主觀判斷其 合理性。運(yùn)種經(jīng)驗(yàn)方法在沒有較好的優(yōu)化準(zhǔn)則時(shí)是切實(shí)可行的，但是不一定是最優(yōu)的。連 續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目越多，載波頻偏的性能就會(huì)越好，但是系統(tǒng)的開銷就會(huì)越大，運(yùn)兩者是一種折中 關(guān)系，然而，W往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定連續(xù)導(dǎo)頻的設(shè)計(jì)方案是無法將載波頻偏性能和系統(tǒng)開銷 二者之間確切折中到最優(yōu)關(guān)系的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)中依據(jù)經(jīng)驗(yàn)的方法無法將載波頻偏性能 和系統(tǒng)開銷二者之間確切折中到最優(yōu)關(guān)系，從而無法有效地提高系統(tǒng)性能。
[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于0抑M傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì) 方法，所適用的OFDM符號(hào)的有效子載波用于配置連續(xù)導(dǎo)頻、離散導(dǎo)頻、邊緣導(dǎo)頻及保留導(dǎo) 頻，其特征在于，包括W下步驟：在預(yù)定快速傅里葉變換FFT模式下，當(dāng)所需配置的連續(xù)導(dǎo) 頻與離散導(dǎo)頻的位置不重合時(shí)，則從有效子載波中去除離散導(dǎo)頻子載波、邊緣導(dǎo)頻子載波 W及保留導(dǎo)頻子載波，當(dāng)所需配置的連續(xù)導(dǎo)頻與離散導(dǎo)頻的位置部分重合時(shí)，則從有效子 載波中去除未重合離散導(dǎo)頻子載波、邊緣導(dǎo)頻子載波W及保留導(dǎo)頻子載波，去除后得到用 于配置預(yù)定數(shù)目NUMi的連續(xù)導(dǎo)頻的剩余子載波；基于預(yù)定數(shù)目NUMi將剩余子載波相應(yīng)地平 均分為NUMi份分子載波，并在每一份分子載波中隨機(jī)選擇一個(gè)子載波位置；W及生成預(yù)定 快速傅里葉變換FFT模式下與OFDM符號(hào)的分布相應(yīng)的連續(xù)導(dǎo)頻索引值表格，依據(jù)該連續(xù)導(dǎo) 頻索引值表格來配置連續(xù)導(dǎo)頻，其中，預(yù)定數(shù)目NUMi是由預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法來 確定的。
[0006] 可選的，其中，預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法，包括W下步驟：（1)設(shè)定候選步驟： 根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)導(dǎo)頻開銷的大小，在同一預(yù)定快速傅里葉變換FFT模式下設(shè)定出的一組連 續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目作為候選；(2)頻偏估計(jì)步驟：在候選出的不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目下，對(duì)系統(tǒng)仿真 頻偏估計(jì)性能，相應(yīng)地收斂到的不同載波頻偏值，得到歸一化的殘留頻偏；（3)損失計(jì)算步 驟：根據(jù)不同的歸一化的殘留頻偏，計(jì)算出候選出的不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目下的系統(tǒng)性能損失； (4)距離計(jì)算步驟：針對(duì)所有不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目，分別計(jì)算出相應(yīng)的工作口限值和系統(tǒng)性 能損失之間的差值，W及通過根據(jù)預(yù)定計(jì)算規(guī)則所得到相應(yīng)的頻譜效率值，相應(yīng)作為橫坐 標(biāo)值和縱坐標(biāo)值確定出各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，針對(duì)各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)分別計(jì)算出與具有相應(yīng)同等譜效率的 信道容量之間的距離值；W及（5)選擇導(dǎo)頻數(shù)目步驟：獲得各個(gè)距離值中的最小值，W將該 最小值和預(yù)定仿真誤差的相加值確定出篩選范圍，通過該篩選范圍進(jìn)一步減小候選導(dǎo)頻數(shù) 目的個(gè)數(shù)，W從候選的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目中選擇出適宜導(dǎo)頻數(shù)目。
[0007] 可選的，在（1)設(shè)定候選步驟中，通過根據(jù)系統(tǒng)的有效子載波數(shù)總數(shù)，W及期望的 連續(xù)導(dǎo)頻所配置占有該有效子載波數(shù)總數(shù)的最大比例開銷值，得出連續(xù)導(dǎo)頻的最大數(shù)目 值，設(shè)定出范圍在該最大數(shù)目值內(nèi)且根據(jù)仿真能力而互相間隔預(yù)定值的一組候選導(dǎo)頻數(shù) 目。
[0008] 可選的，在（2)頻偏估計(jì)步驟中，針對(duì)不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目，設(shè)定預(yù)置頻偏倍數(shù)的子 載波間隔，按照預(yù)定頻偏估計(jì)算法計(jì)算相鄰兩個(gè)OFDM符號(hào)連續(xù)導(dǎo)頻位置上的相位差，并擬 合成直線，然后找出該直線的截距，該截距對(duì)應(yīng)載波頻偏值，從而仿真收斂到不同載波頻偏 值而得到歸一化殘留頻偏（A巧。）。
[0009] 可選的，在（3)損失計(jì)算步驟中，根據(jù)所接收估計(jì)的殘留頻偏值，通過損失計(jì)算公
尋到接收機(jī)的最小系統(tǒng)性能損失，接收機(jī)包括內(nèi)接收機(jī)和外 接收機(jī)，內(nèi)接收機(jī)包括同步、均衡模塊，外接收機(jī)包括解映射和譯碼模塊，其中，（A巧。）為 歸一化的殘留頻偏值，（1/0 2)為外接收機(jī)的輸入信噪比。
[0010] 可選的，在（4)距離計(jì)算步驟中，預(yù)定計(jì)算規(guī)則為在快速傅里葉變換模式下星座 映射階數(shù)n、編碼的碼率r、及該配置參數(shù)下連續(xù)導(dǎo)頻對(duì)有效子載波和剩余子載波中任意一 個(gè)的理論占比值n S者的乘積，即頻譜效率值為C i=n卸*11，工作口限表示為SNR th、 系統(tǒng)性能損失表示為A 丫 1，則坐標(biāo)點(diǎn)表示為（SNRth-A 丫 1，C 1)，i = 1，...，NUMm。、，其中 NUMm。、表示候選的一組連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目集合大小。
[0011] 可選的，在（5)選擇導(dǎo)頻數(shù)目步驟中，從候選的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目中選擇出適宜導(dǎo)頻 數(shù)目，該適宜導(dǎo)頻數(shù)目為篩選范圍內(nèi)最大導(dǎo)頻數(shù)目，用于保證噪聲/干擾功率估計(jì)性能。
[0012] 可選的，其中，預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法，還包括W下步驟：(6)仿真驗(yàn)證步 驟：對(duì)所選擇出的適宜導(dǎo)頻數(shù)目評(píng)估其全系統(tǒng)性能，包括載波頻偏估計(jì)和噪聲/干擾估計(jì) 對(duì)系統(tǒng)譯碼的影響，基于結(jié)果決定所選擇的導(dǎo)頻數(shù)目是否合理或是否需要進(jìn)一步優(yōu)化。
[0013] 可選的，其中，載波頻偏估計(jì)是通過相鄰兩個(gè)OFDM符號(hào)的連續(xù)導(dǎo)頻的相位差估計(jì) 值，從而用該相位差估計(jì)值同時(shí)補(bǔ)償此兩個(gè)OFDM符號(hào)。
[0014] 可選的，其中，噪聲方差估計(jì)是通過一個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)連續(xù)導(dǎo)頻進(jìn)行平均得到。
[0015] 可選的，針對(duì)預(yù)定傳輸系統(tǒng)中數(shù)據(jù)OFDM符號(hào)和信令OFDM符號(hào)不同的離散導(dǎo)頻和 保留導(dǎo)頻的分布，分別設(shè)計(jì)4KFFT模式、8KFFT模式、16KFFT模式W及32KFFT的連續(xù)導(dǎo)頻， 其中，4KFFT模式下有3098個(gè)有效子載波，設(shè)計(jì)出45個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻；8KFFT下有6314個(gè)有效 子載波，設(shè)計(jì)50個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻；16KFFT下有12626個(gè)有效子載波，設(shè)計(jì)80個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻；W及 32KFFT下有25250個(gè)有效子載波，設(shè)計(jì)120個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻，則針對(duì)數(shù)據(jù)OFDM符號(hào)得到各個(gè)FFT 模式下連續(xù)導(dǎo)頻索引值表格：
[0016]
[0020] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于OFDM傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法，用 W確定OFDM符號(hào)的有效子載波中相應(yīng)剩余子載波所配置連續(xù)導(dǎo)頻的預(yù)定數(shù)目NUMi,其特征 在于，包括W下步驟：（1)設(shè)定候選步驟：根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)導(dǎo)頻開銷的大小，在同一預(yù)定快 速傅里葉變換模式下設(shè)定出的一組連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目作為候選；(2)頻偏估計(jì)步驟：在候選出 的不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目下，對(duì)系統(tǒng)仿真頻偏估計(jì)性能，相應(yīng)地收斂到的不同載波頻偏值，得到 歸一化的殘留頻偏；(3)損失計(jì)算步驟：根據(jù)不同的歸一化的殘留頻偏，計(jì)算出候選出的不 同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目下的系統(tǒng)性能損失；(4)距離計(jì)算步驟：針對(duì)所有不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目，分別 計(jì)算出相應(yīng)的工作口限值和系統(tǒng)性能損失之間的差值，W及通過根據(jù)預(yù)定計(jì)算規(guī)則所得到 相應(yīng)的頻譜效率值，相應(yīng)作為橫坐標(biāo)值和縱坐標(biāo)值確定出各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，針對(duì)各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)分 別計(jì)算出與具有相應(yīng)同等譜效率的信道容量之間的距離值；W及（5)選擇導(dǎo)頻數(shù)目步驟： 獲得各個(gè)距離值中的最小值，W將該最小值和預(yù)定仿真誤差的相加值確定出篩選范圍，通 過該篩選范圍進(jìn)一步減小候選導(dǎo)頻數(shù)目的個(gè)數(shù)，W從候選的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目中選擇出適宜導(dǎo) 頻數(shù)目。
[0021] 可選的，上述連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法還包括W下步驟（6)仿真驗(yàn)證步驟：對(duì)所 選擇出的適宜導(dǎo)頻數(shù)目評(píng)估其全系統(tǒng)性能，包括載波頻偏估計(jì)和噪聲/干擾估計(jì)對(duì)系統(tǒng)譯 碼的影響，基于結(jié)果決定所選擇的導(dǎo)頻數(shù)目是否合理或是否需要進(jìn)一步優(yōu)化。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案具有W下有益效果：
[0023] 根據(jù)本發(fā)明所設(shè)及的基于OFDM傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法及連續(xù)導(dǎo)頻 設(shè)計(jì)方法，因?yàn)樵O(shè)計(jì)出了 OFDM符號(hào)的連續(xù)導(dǎo)頻的位置分布，并對(duì)該連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的確定一 種較優(yōu)化的預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法，通過該連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法選擇出最優(yōu)的 導(dǎo)頻數(shù)目，本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)過程中并不能完全由理論推理得到，需要結(jié)合仿真，來通過連 續(xù)導(dǎo)頻選擇準(zhǔn)則選出最優(yōu)導(dǎo)頻數(shù)目，進(jìn)一步地，還可W對(duì)該最優(yōu)導(dǎo)頻數(shù)目通過全系統(tǒng)仿真 驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的合理性和優(yōu)選性。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中基于OFDM傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法的流程 示意圖；
[0025] 圖2是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中基于OFDM傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法 的流程示意圖；
[00%] 圖3是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中所適用且包含OFDM符號(hào)的第一帖結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0027] 圖4是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中所適用且包含OFDM符號(hào)的第二帖結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0028] 圖5是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中所適用OFDM符號(hào)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖6是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中32KFFT模式下候選的一組不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的 工作口限與頻譜效率的曲線圖；
[0030] 圖7是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中16KFFT模式下候選的一組不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的 工作口限與頻譜效率的曲線圖；
[0031] 圖8是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中8KFFT模式下候選的一組不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的工 作口限與頻譜效率的曲線圖；
[0032] 圖9是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中4KFFT模式下候選的一組不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的工 作口限與頻譜效率的曲線圖；
[0033] 圖10是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中32KFFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為120/180時(shí)比特 誤碼率的仿真結(jié)果圖；
[0034] 圖11是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中16KFFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為80時(shí)比特誤碼 率的仿真結(jié)果圖；
[0035] 圖12是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中8KFFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為50時(shí)比特誤碼率 的仿真結(jié)果圖；
[0036] 圖13是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中4KFFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為45時(shí)比特誤碼率 的仿真結(jié)果圖；W及
[0037] 圖14是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中實(shí)施例二的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法的流程示 意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)中依據(jù)經(jīng)驗(yàn)的方法無法將載波頻偏性 能和系統(tǒng)開銷二者之間折中到最優(yōu)關(guān)系，從而無法有效地提高系統(tǒng)性能。
[0039] 針對(duì)上述問題，發(fā)明人經(jīng)過研究，提供了一種基于(FDM傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目 的選定方法及連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法，因?yàn)樵O(shè)計(jì)出了 OFDM符號(hào)的連續(xù)導(dǎo)頻的位置分布，并對(duì)該 連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的確定一種較優(yōu)化的預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法，通過該連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的 選定方法選擇出最優(yōu)的導(dǎo)頻數(shù)目，本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)過程中并不能完全由理論推理得到， 需要結(jié)合仿真，來通過連續(xù)導(dǎo)頻選擇準(zhǔn)則選出最優(yōu)導(dǎo)頻數(shù)目，進(jìn)一步地，還可W對(duì)該最優(yōu)導(dǎo) 頻數(shù)目通過全系統(tǒng)仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的合理性和優(yōu)選性。
[0040] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0041] <實(shí)施例一〉
[0042] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于OFDM (正交頻分復(fù)用，化thogonal化equen巧 Division Multiplexing)傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法。如圖1所示是本發(fā)明的具體實(shí)施 方式中基于OFDM傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法的流程示意圖。
[0043] 參考圖1，基于OFDM傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟：
[0044] 步驟Sll :在預(yù)定快速傅里葉變換FFT模式下，當(dāng)所需配置的連續(xù)導(dǎo)頻與離散導(dǎo)頻 的位置不重合時(shí)，則從有效子載波中去除離散導(dǎo)頻子載波、邊緣導(dǎo)頻子載波W及保留導(dǎo)頻 子載波，當(dāng)所需配置的連續(xù)導(dǎo)頻與離散導(dǎo)頻的位置部分重合時(shí)，則從有效子載波中去除未 重合離散導(dǎo)頻子載波、邊緣導(dǎo)頻子載波W及保留導(dǎo)頻子載波，去除后得到用于配置預(yù)定數(shù) 目NUMi的連續(xù)導(dǎo)頻的剩余子載波；
[0045] 步驟S12 :基于預(yù)定數(shù)目NUMi將剩余子載波相應(yīng)地平均分為NUM 1份分子載波，并 在每一份分子載波中隨機(jī)選擇一個(gè)子載波位置；W及
[0046] 步驟S13 :生成所述預(yù)定快速傅里葉變換FFT模式下與所述OFDM符號(hào)的分布相應(yīng) 的連續(xù)導(dǎo)頻索引值表格。
[0047] 具體地，步驟S12中的預(yù)定數(shù)目NUMi是由W下如圖2所示的預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的 選定方法來確定的。
[0048] 圖2是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中基于OFDM傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法 的流程示意圖。
[0049] 如圖2所示，圖1中步驟S12所述的預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法，包括W下步 驟：
[0050] 步驟S12-1，為設(shè)定候選步驟：根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)導(dǎo)頻開銷的大小，在同一預(yù)定快速 傅里葉變換FFT模式下設(shè)定出的一組連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目作為候選；
[0051] 步驟S12-2,為頻偏估計(jì)步驟：在候選出的不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目下，對(duì)系統(tǒng)仿真頻偏 估計(jì)性能，相應(yīng)地收斂到的不同載波頻偏值，得到歸一化的殘留頻偏；
[0052] 步驟S12-3,為損失計(jì)算步驟：根據(jù)不同的歸一化的殘留頻偏，計(jì)算出候選出的不 同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目下的系統(tǒng)性能損失；
[0053] 步驟S12-4,為距離計(jì)算步驟：針對(duì)所有不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目，分別計(jì)算出相應(yīng)的工 作口限值和系統(tǒng)性能損失之間的差值，W及通過根據(jù)預(yù)定計(jì)算規(guī)則所得到相應(yīng)的頻譜效率 值，相應(yīng)作為橫坐標(biāo)值和縱坐標(biāo)值確定出各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，針對(duì)各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)分別計(jì)算出與具有 相應(yīng)同等譜效率的信道容量之間的距離值；W及
[0054] 步驟S12-5,為選擇導(dǎo)頻數(shù)目步驟：獲得各個(gè)所述距離值中的最小值，W將該最小 值和預(yù)定仿真誤差的相加值確定出篩選范圍，通過該篩選范圍進(jìn)一步減小候選導(dǎo)頻數(shù)目的 個(gè)數(shù)，W從候選的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目中選擇出適宜導(dǎo)頻數(shù)目。 陽化5] 進(jìn)一步地，從候選中選擇出適宜導(dǎo)頻數(shù)目后，為了進(jìn)一步確認(rèn)其合理性和優(yōu)選性， 本實(shí)施例中還可W包括步驟S12-6,即仿真驗(yàn)證步驟：所選擇出的適宜導(dǎo)頻數(shù)目評(píng)估其全 系統(tǒng)性能，包括載波頻偏估計(jì)和噪聲/干擾估計(jì)對(duì)系統(tǒng)譯碼的影響，基于結(jié)果決定所選擇 的導(dǎo)頻數(shù)目是否合理或是否需要進(jìn)一步優(yōu)化。
[0056] 圖3和圖4分別是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中所適用且包含OFDM符號(hào)的第一種帖 結(jié)構(gòu)100、第二種帖結(jié)構(gòu)200的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057] 通過圖3和圖4給出了本發(fā)明中預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法所適用的兩種(FDM 符號(hào)的帖結(jié)構(gòu)。
[0058] 圖3中為類似于DVB-T2的帖結(jié)構(gòu)100,通常DVB-T2的帖結(jié)構(gòu)包含：同步頭/前導(dǎo) 符號(hào)20、保護(hù)間隔30 W及OFDM符號(hào)10。位于多個(gè)保護(hù)間隔30和OFDM符號(hào)10的前部，同 步頭/前導(dǎo)符號(hào)20與運(yùn)多個(gè)保護(hù)間隔30和OFDM符號(hào)10相級(jí)聯(lián)。
[0059] 對(duì)于類似DVB-T2帖結(jié)構(gòu)信號(hào)，接收機(jī)一般需要利用同步頭或前導(dǎo)符號(hào)20完成信 號(hào)捕獲和初始同步，初始同步可W完成載波整數(shù)倍頻偏和載波粗小數(shù)倍頻偏估計(jì)和補(bǔ)償。 然后，接收機(jī)利用保護(hù)間隔30或連續(xù)導(dǎo)頻完成載波細(xì)小數(shù)倍頻偏估計(jì)及跟蹤補(bǔ)償，使得每 個(gè)接收到的0抑M符號(hào)10的殘留頻偏在很小的范圍內(nèi)波動(dòng)，從而保證(FDM符號(hào)10的正交 性。 W60] 圖4中為類似于DTMB的帖結(jié)構(gòu)200,通常DTMB的帖結(jié)構(gòu)200包含：多個(gè)OFDM符 號(hào)10 W及分別位于每個(gè)OFDM符號(hào)10前與該OFDM符號(hào)10相級(jí)聯(lián)的訓(xùn)練序列40。
[0061] 對(duì)于類似DTMB帖結(jié)構(gòu)信號(hào)，接收機(jī)可W利用訓(xùn)練序列40做頻偏估計(jì)，但由于訓(xùn) 練序列40通常遭受多徑干擾，在惡劣環(huán)境下，訓(xùn)練序列40干擾嚴(yán)重，此時(shí)利用訓(xùn)練序列40 得到的同步性能不夠理想，在OFDM符號(hào)10中插入少許連續(xù)導(dǎo)頻，可用來輔助頻偏估計(jì)和跟 蹤。
[0062] 圖5是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中所適用OFDM符號(hào)10的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0063] 無論是圖3中類似于DVB-T2的帖結(jié)構(gòu)100,還是圖4中類似于DTMB的帖結(jié)構(gòu)200， 此時(shí)OFDM符號(hào)10需配置有連續(xù)導(dǎo)頻。圖5給出了本發(fā)明對(duì)于所適用帖結(jié)構(gòu)中OFDM符號(hào) 10的結(jié)構(gòu)方案。 W64] 圖5給出了一種OFDM符號(hào)10中連續(xù)導(dǎo)頻的分布方案，OFDM符號(hào)可W帶有兩端的 虛擬子載波部分，也可W沒有虛擬子載波。那么，(FDM符號(hào)10的有效子載波用于配置連續(xù) 導(dǎo)頻11、離散導(dǎo)頻12、邊緣導(dǎo)頻13及保留導(dǎo)頻14。其中，保留導(dǎo)頻14用于降峰均比等。 W65] 如圖5所示，在某一預(yù)定快速傅里葉變換腫T)模式下，若所需連續(xù)導(dǎo)頻11與離 散導(dǎo)頻12的位置不重合，則有效子載波數(shù)目去除離散導(dǎo)頻子載波、邊緣導(dǎo)頻子載波、保留 導(dǎo)頻子載波，去除后得到用于配置連續(xù)導(dǎo)頻的剩余子載波。假定需要配置保留NUMi個(gè)連續(xù) 導(dǎo)頻，則將剩下子載波平均分成NUMi份分子載波，每份分子載波里面隨機(jī)選擇一個(gè)子載波 位置。若所需連續(xù)導(dǎo)頻11與離散導(dǎo)頻12的位置部分重合，則有效子載波數(shù)目去除未重合 離散導(dǎo)頻子載波、邊緣導(dǎo)頻子載波、保留導(dǎo)頻子載波，去除后得到剩余子載波，然后將剩余 子載波分塊來配置分布NUMi個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻。
[0066] 通過上去除分塊再在每個(gè)分子載波隨機(jī)選擇一個(gè)位置來配置連續(xù)導(dǎo)頻，那么， NUMi個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻分布較均勻，且能覆蓋整個(gè)頻譜或整個(gè)OFDM的子載波；由于不知道信道會(huì) 出現(xiàn)何種衰落（無規(guī)律性的或單頻衰落），從統(tǒng)計(jì)上來說，隨機(jī)分布的連續(xù)導(dǎo)頻性能是最優(yōu) 的。此外，在頻譜兩邊（OFDM符號(hào)的左半邊和右半邊）的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目基本相同，可優(yōu)化載 波頻偏估計(jì)和采樣鐘偏估計(jì)的性能。
[0067] 特別地，與W往方法中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目然后做性能仿真驗(yàn)證所選用的 連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目W及其他參數(shù)并主觀判斷其合理性所不同的是，本實(shí)施例中上述連續(xù)導(dǎo)頻的 數(shù)目NUMi是通過圖2中預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法來選定的。
[0068] 具體地，針對(duì)預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法進(jìn)行W下介紹說明。
[0069] 在上述S12-1設(shè)定候選步驟中，本發(fā)明假定某傳輸系統(tǒng)配置最具挑戰(zhàn)性的參數(shù) (最高星座映射和最高前向糾錯(cuò)碼率），在某一 FFT模式下，設(shè)定候選的一組連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目， 例如40,50,60，...。候選的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目是由目標(biāo)導(dǎo)頻開銷決定，例如，32KFFT模式下， 假定有效子載波數(shù)為25250,期望連續(xù)導(dǎo)頻的開銷要小于1 %，即決定候選連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目要 小于252,因此根據(jù)仿真能力，設(shè)定候選導(dǎo)頻數(shù)目的大小。那么也就是，通過根據(jù)系統(tǒng)的有效 子載波數(shù)總數(shù)，W及期望的連續(xù)導(dǎo)頻所配置占有該有效子載波數(shù)總數(shù)的最大比例開銷值， 得出連續(xù)導(dǎo)頻的最大數(shù)目值，設(shè)定出范圍在該最大數(shù)目值內(nèi)且根據(jù)仿真能力而互相間隔預(yù) 定值的一組候選導(dǎo)頻數(shù)目。
[0070] 在上述S12-2頻偏估計(jì)步驟中，需要在不同導(dǎo)頻數(shù)目下仿真系統(tǒng)的頻偏估計(jì)性 能，本實(shí)施例中，假定預(yù)置的頻偏為0. 4倍的子載波間隔，預(yù)定頻偏估計(jì)算法參見文獻(xiàn)[1]， 計(jì)算相鄰兩個(gè)OFDM符號(hào)連續(xù)導(dǎo)頻位置上的相位差，并擬合成直線，然后找出該直線的截 距，該截距對(duì)應(yīng)載波頻偏值。因此，在不同的導(dǎo)頻數(shù)目下，通過蒙特卡羅仿真，頻偏估計(jì)會(huì)收 斂到不同的值，可W得到歸一化的殘留頻偏（A巧。)。其中，參考文獻(xiàn)[1]為《使用OFDM技 術(shù)的無線寬帶系統(tǒng)的最優(yōu)接收機(jī)設(shè)計(jì)方案-第一部分》(M. Speth, S. A.化chtel，G.化Ck and H. Meyr, "Optimum 民eceiver Design for Wireless Broad-band Systems Using OFDM- Part I，'' IEEE Trans. Communi.，vol. 47, no. 11，Nov. 1999.)
[0071] 在上述S12-3損失計(jì)算步驟中，同樣地，根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]中公式（43)轉(zhuǎn)換得出 ^下?lián)p失計(jì)算公式（公式1. 1)，若接收機(jī)殘留某一頻偏，因此，接收系統(tǒng)的最小性能損失 為：
[0072] (公式 1. 1)
[007引因此，我們可W在同樣的外接收機(jī)的輸入信噪比下，不同的歸一化的殘留頻偏，計(jì) 算出不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目下的系統(tǒng)性能損失。其中，接收機(jī)包括外接收機(jī)和內(nèi)接收機(jī)，內(nèi)接收 機(jī)包括同步、均衡模塊等，外接收機(jī)包括解映射和譯碼模塊等，外接收機(jī)的輸入即為均衡器 的輸出。上述公式1.1中，（A巧。）為歸一化的殘留頻偏值，（I/O 2)為外接收機(jī)的輸入信 噪比。
[0074] 在上述S12-4距離計(jì)算步驟中，針對(duì)不同的候選導(dǎo)頻數(shù)目，可W計(jì)算得到相應(yīng) 的譜效率。如32K FFT，星座映射階數(shù)為n，編碼的碼率為r，此配置參數(shù)下理論工作口限 為SNRth,連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目對(duì)有效子載波數(shù)量和剩余子載波數(shù)量中任意一個(gè)的理論占比為值 n，則頻譜效率的預(yù)定計(jì)算規(guī)則為該S者乘積即Ci= n卸*11，假定此時(shí)的導(dǎo)頻數(shù)目為 NUMi,假設(shè)由步驟S12-3得到系統(tǒng)性能損失A 丫 0. 2,因此在NUM 1下，可W得到一個(gè)坐 標(biāo)點(diǎn)（SNRth-A 丫 1，Cl),如圖6、7、8及9所示，橫坐標(biāo)表示此連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目下的工作點(diǎn)， 縱坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的譜效率，W此類推，計(jì)算出所有候選導(dǎo)頻數(shù)目下的工作點(diǎn)和譜效率，如 (SNRth- A 丫 1，C 1)，i = 1，. . .，NUMm。、，其中NUMm。、表示候選連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目集合的大小。 陽0巧]圖6、圖7、圖8 W及圖9分別是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中相應(yīng)的32KFFT、16KFFT、 8KFFT W及4KFFT模式下候選的一組不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的工作口限與頻譜效率的曲線圖。
[0076] 在本實(shí)施例中，信道容量采用香農(nóng)限，在本發(fā)明中，信道容量還可W是離散無記憶 信道、編碼調(diào)制信道容量（Coded Mo化Iation Capacity) W及比特交織編碼調(diào)制信道容量 (Bit-Interleaved Coded Modulation Capacity)中任意一種信道容量。為了找出最優(yōu)數(shù) 目，計(jì)算圖6、7、8及9中運(yùn)些坐標(biāo)點(diǎn)與具有相應(yīng)同等譜效率下的香農(nóng)限之間的距離值。
[0077] 一般連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目不是越大越好、也不是越小越好，運(yùn)兩個(gè)方向都會(huì)造成損失更 多的頻譜效率。在上述S12-5選擇導(dǎo)頻數(shù)目步驟中，由于在不同導(dǎo)頻數(shù)目下，頻偏估計(jì)步驟 會(huì)引入仿真誤差，本發(fā)明假定仿真誤差為本發(fā)明的選定方法為，每個(gè)FFT模式下， 連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目所引入的性能損失應(yīng)小于地，其中D表示工作點(diǎn)與香農(nóng)限的距離 值，Dmi。即為最小距離。通過此篩選范圍，可W進(jìn)一步減小候選導(dǎo)頻數(shù)目的個(gè)數(shù)。本實(shí)施例 中，為保證噪聲/干擾功率估計(jì)性能，選擇所有候選中的最大導(dǎo)頻數(shù)目來作為適宜導(dǎo)頻數(shù) 目，當(dāng)然本發(fā)明中，亦可W選擇次大導(dǎo)頻數(shù)目，對(duì)此不作限制。
[0078] 圖10、圖11、圖12及圖13分別是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中32KFFT模式下連續(xù) 導(dǎo)頻數(shù)目為120/180時(shí)比特誤碼率的仿真結(jié)果圖、16KFFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為80時(shí)比 特誤碼率的仿真結(jié)果圖、8KFFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為50時(shí)比特誤碼率的仿真結(jié)果圖W及 4KFFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為45時(shí)比特誤碼率的仿真結(jié)果圖。
[0079] 在上述S12-6仿真驗(yàn)證步驟中，如圖10至圖13所示，所選擇出的最大導(dǎo)頻數(shù)目評(píng) 估其全系統(tǒng)性能，包括載波頻偏估計(jì)和噪聲/干擾估計(jì)對(duì)系統(tǒng)譯碼的影響，若系統(tǒng)性能損 失較大，需要適度的放大連續(xù)導(dǎo)頻的數(shù)目。其中，載波頻偏估計(jì)是通過相鄰兩個(gè)OFDM符號(hào) 的連續(xù)導(dǎo)頻的相位差估計(jì)值，從而用該相位差估計(jì)值同時(shí)補(bǔ)償此兩個(gè)OFDM符號(hào)。噪聲方差 估計(jì)是通過一個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)連續(xù)導(dǎo)頻進(jìn)行平均得到的。
[0080] 下面結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和具體傳輸參數(shù)對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中的基于OFDM 傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法W及連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法進(jìn)行詳細(xì)介紹說明。
[0081] 假定某一信號(hào)傳輸系統(tǒng)，調(diào)制編碼參數(shù)被配置為最具挑戰(zhàn)性的1024QAM星座映 射階數(shù)n和5/6碼率r的LDPC，該信號(hào)傳輸系統(tǒng)在高斯信道下的理論工作口限SNRth為 26. 64地，仿真10000個(gè)(FDM符號(hào)，測(cè)試4種快速傅里葉變換腫T)模式下的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目， 該 4 種分別為 32K FFT、16K FFT、8K FFT W及 4K FFT。
[0082] 由上述步驟S12-1，可W在各個(gè)FFT模式下設(shè)定出一組導(dǎo)頻數(shù)目作為候選，分別 為：
[0083] 32K FFT模式下候選連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目分別為180、160、140、120、100、80、60、40 ;1服 FFT模式下候選連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目分別為90、80、70、60、50、40 ;8K FFT模式下候選連續(xù)導(dǎo)頻數(shù) 目分別為50、45、40、35、30 ;4K FFT模式下候選連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目分別為50、45、40、35、30。
[0084] 由步驟S12-2可知，可W得到上述運(yùn)些不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的系統(tǒng)性能損失和頻譜 效率。圖6-圖9分別給出32K、16K、8K和4K FFT模式下不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的工作口限與頻 譜效率的曲線，其中橫坐標(biāo)表示工作點(diǎn)，縱坐標(biāo)表示頻譜效率，從而確定出各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。根 據(jù)圖6-圖9,本實(shí)施例中，針對(duì)每個(gè)FFT模式可計(jì)算得出下述表1至表4,即各種FFT模式 下不同導(dǎo)頻數(shù)目各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)與具有相應(yīng)同等頻譜效率的香農(nóng)限之間的距離值。
[00化]如圖6所示，32K FFT模式下不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目與系統(tǒng)工作口限、頻譜效率：其中 每個(gè)棱形表示一個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目（從左到右依次為180、160、140、120、100、80、60、40)。通 過下列表1分別列出。
[0086] 表1 :32K FFT模式下不同導(dǎo)頻數(shù)目的距離值
[0087]
陽0蝴如圖7所示，1服FFT模巧>小問連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目與《統(tǒng)工作口限、頻譜效率：其中 每個(gè)棱形表示一個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目（從左到右依次為90、80、70、60、50、40)。通過下列表2分 別列出。
[0089] 表2 :1服FFT模式下不同導(dǎo)頻數(shù)目的距離值
[0090]

[00川如圖8所示，8K FFT模式下不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目與系統(tǒng)工作口限、頻譜效率：其中每 個(gè)棱形表示一個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目（從左到右依次為50、45、40、35、30)。通過下列表3分別列 出。 陽09引表3 :8K FFT模式下不同導(dǎo)頻數(shù)目的距離值
[0093]
[0094] 如圖9所示，4K FFT模式下不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目與系統(tǒng)工作口限、頻譜效率：其中每 個(gè)綠色棱形表示一個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目（從左到右依次為50、45、40、35、30)。通過下列表4分 別列出。 陽0巧]表4 :4K FFT模式下不同導(dǎo)頻數(shù)目的距離值 [0096]
[0097] 在不同導(dǎo)頻數(shù)目下，頻偏估計(jì)步驟會(huì)引入仿真誤差，本實(shí)施例中假定仿真誤差為 本發(fā)明的選擇方法為，每個(gè)FFT模式下，連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目所引入的性能損失應(yīng)小于 Dmin+cU_erur地，其中D表示工作點(diǎn)與香農(nóng)限的距離值，Dmi。即為最小距離。例如，32K FFT模 式下，Dmi。= 1. 7105地，取0. 03地，運(yùn)就要求性能損失小于1. 74地，即確定出篩選 范圍是小于1. 74地，從而進(jìn)一步減小候選導(dǎo)頻數(shù)目的個(gè)數(shù)，通過查閱表1可知，運(yùn)樣就剩下 導(dǎo)頻數(shù)目40、60、80、100、120,在此，本實(shí)施例中，為保證噪聲/干擾功率估計(jì)性能，選擇其 中最大導(dǎo)頻數(shù)目為120,當(dāng)然本發(fā)明也可W選擇次大或者較大導(dǎo)頻數(shù)目。
[0098] 依據(jù)此相應(yīng)同樣的原理、方法，由表1-表4可得出各個(gè)FFT模式下的適宜導(dǎo)頻數(shù) 目，在此不再重復(fù)寶述。32K FFT模式下適宜導(dǎo)頻數(shù)目為120、16K FFT模式下適宜導(dǎo)頻數(shù)目 為80、8K FFT模式下適宜導(dǎo)頻數(shù)目為50、4K FFT模式下適宜導(dǎo)頻數(shù)目為45,此項(xiàng)在表1至 表4中分別進(jìn)行明顯突出標(biāo)記。
[0099] 本實(shí)施例中，如上述步驟S12-6,可對(duì)適宜導(dǎo)頻數(shù)目進(jìn)行全面評(píng)估連續(xù)導(dǎo)頻對(duì)系統(tǒng) 的載波頻偏估計(jì)和噪聲方差估計(jì)的影響，并根據(jù)系統(tǒng)性能需求，決定所選擇的導(dǎo)頻數(shù)目是 否合理或需要進(jìn)一步優(yōu)化，若系統(tǒng)性能損失較大，需要適度的放大連續(xù)導(dǎo)頻的數(shù)目。本發(fā)明 中，也可不進(jìn)行仿真評(píng)估而直接使用該適宜導(dǎo)頻數(shù)目。 陽100] 32K FFT模式選用120個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻子載波，1服FFT模式選用80個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻子載 波，8KFFT模式選用50個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻子載波，4KFFT模式選用45個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻子載波，具體評(píng)估 仿真過程W及仿真驗(yàn)證結(jié)果如下所述：
[0101] 圖10至圖13分別是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中32KFFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為 120/180時(shí)、16KFFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為80時(shí)、8KFFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為50時(shí)W及 4KFFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為45時(shí)比特誤碼率的仿真結(jié)果圖。
[0102] 采用蒙特卡羅仿真技術(shù)，每次仿真獨(dú)立產(chǎn)生兩個(gè)0抑M符號(hào)，在4K FFT模式下，我 們選取最前的1個(gè)LDPC塊比特，丟棄剩下數(shù)據(jù)；在8K FFT模式下，我們選取最前的1個(gè)LDPC 塊比特，丟棄剩下數(shù)據(jù)；在16K FFT模式下，我們選取最前的2個(gè)LDPC塊比特，丟棄剩下數(shù) 據(jù)；在32K FFT模式下，我們選取最前的4個(gè)LDPC塊比特，丟棄剩下數(shù)據(jù)；因此，除4K模式 夕F，所有評(píng)估數(shù)據(jù)均位于第一個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)。
[0103] 針對(duì)載波頻偏估計(jì)，通過相鄰兩個(gè)OFDM符號(hào)的連續(xù)導(dǎo)頻的相位差估計(jì)，然后用該 估計(jì)值同時(shí)補(bǔ)償此兩個(gè)OFDM符號(hào)，考慮到實(shí)際硬件設(shè)計(jì)中的滑動(dòng)運(yùn)算，本仿真取第一個(gè) OFDM符號(hào)數(shù)據(jù)用于分析，是合理的。針對(duì)噪聲方差估計(jì)，在假設(shè)信道估計(jì)完美情況下，是通 過一個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)的連續(xù)導(dǎo)頻平均得到。
[0104] 本仿真預(yù)置頻偏為0. 4倍的子載波間距，測(cè)試工作點(diǎn)為1024QAM、5/6 LDPC的口 限下3地工作點(diǎn)，即23. 64地，仿真測(cè)試了高斯信道，具體的仿真結(jié)果及說明參見圖10~圖 13。 陽1化]其中，圖10給出了 32k FFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為120/180時(shí)誤比特率的仿真結(jié) 果，其中橫坐標(biāo)為EsNO,縱坐標(biāo)為誤比特率。圖中，圓圈曲線表示連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為120個(gè)的 仿真結(jié)果，菱形點(diǎn)曲線表示連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為180個(gè)的仿真結(jié)果。由圖10觀察可知，在BER = le-5上，兩種導(dǎo)頻數(shù)目對(duì)系統(tǒng)性能影響較小，即180個(gè)導(dǎo)頻比120個(gè)導(dǎo)頻優(yōu)0. 02地，所W， 本實(shí)施例優(yōu)選120個(gè)導(dǎo)頻數(shù)目。圖11至圖13分別給出了 16k FFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為 80時(shí)、8K FFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為50時(shí)、4K FFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目為45時(shí)誤比特率 的仿真結(jié)果，其中橫坐標(biāo)為EsNO,縱坐標(biāo)為誤比特率。 陽106] 總結(jié)來說，已有的通過經(jīng)驗(yàn)確定導(dǎo)頻數(shù)目的方式，要不導(dǎo)致多過的系統(tǒng)開銷，要不 引起過多的系統(tǒng)頻偏損失，往往二者之間無法權(quán)衡，通過表1至表4可知，本發(fā)明既考慮到 了理論上的香農(nóng)限最小距離值Dmi。，也考慮到了系統(tǒng)本身實(shí)際上的仿真誤差由相 加值確定出篩選范圍后，考慮到應(yīng)保證噪聲/干擾功率估計(jì)性能，又在該篩選范圍內(nèi)取最 大導(dǎo)頻數(shù)目，相較于已有技術(shù)中只考慮頻譜效率和頻偏估計(jì)對(duì)系統(tǒng)損失來說，運(yùn)點(diǎn)本發(fā)明 有了較大優(yōu)勢(shì)。另外，通過圖10和圖13觀察來看，仿真結(jié)果曲線呈現(xiàn)良好的瀑布性，可驗(yàn) 證所確定出的適應(yīng)導(dǎo)頻數(shù)目的合理性和優(yōu)選性。
[0107] 整體來看，根據(jù)本實(shí)施例中導(dǎo)頻數(shù)目設(shè)計(jì)方法，針對(duì)NGB-W傳輸系統(tǒng)，由于數(shù)據(jù) OFDM符號(hào)和信令OFDM符號(hào)不同的離散導(dǎo)頻和保留導(dǎo)頻的分布，則分別設(shè)計(jì)連續(xù)導(dǎo)頻，通過 上述步驟S12-1至步驟S12-6選定出各個(gè)FFT模式下的導(dǎo)頻數(shù)目NUMi,將剩余子載波均分 為相應(yīng)NUMi份分子載波，分別在每一個(gè)所均分得到的分載波隨機(jī)選擇一個(gè)位置來配置連續(xù) 導(dǎo)頻。
[0108] 那么，4KFFT模式下有3098個(gè)有效子載波，設(shè)計(jì)45個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻；8KFFT模式下有 6314個(gè)有效子載波，設(shè)計(jì)50個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻；16KFFT模式下有12626個(gè)有效子載波，有80個(gè)連 續(xù)導(dǎo)頻；32KFFT模式下有25250個(gè)有效子載波，設(shè)計(jì)120個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻。從而，各種FFT模式 下的連續(xù)導(dǎo)頻索引值如下：
[0109] 表5 :數(shù)據(jù)OFDM符號(hào)的各個(gè)FFT模式下連續(xù)導(dǎo)頻索引值表格 陽110] 陽113]

[0114] 表5和表6中，將數(shù)據(jù)OFDM符號(hào)和信令OFDM符號(hào)的有效子載波中首個(gè)位置定義 為1，將整個(gè)有效子載波順次排列定義下去，那么，依據(jù)相應(yīng)連續(xù)導(dǎo)頻索引值表格5和連續(xù) 導(dǎo)頻索引值表格6中的具體索引數(shù)值來依次配置各個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻。 陽11引 < 實(shí)施例二〉
[0116] 在上述實(shí)施例一中，由預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法確定出了用于將剩余子載波 進(jìn)行分塊的導(dǎo)頻數(shù)目NUMi,對(duì)剩余子載波的處理是進(jìn)行均分W及對(duì)每一份均分所得的分子 載波中隨機(jī)選取一個(gè)位置來生成連續(xù)導(dǎo)頻索引值表格從而配置連續(xù)導(dǎo)頻，在本發(fā)明中，還 可W是通過預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法確定出最優(yōu)的導(dǎo)頻數(shù)目NUMi,并非進(jìn)行均分后再 對(duì)每一份隨機(jī)選擇位置，也可依據(jù)預(yù)定分塊規(guī)則和預(yù)定位置選取規(guī)則（例如考慮信號(hào)傳輸 系統(tǒng)需求或所傳輸?shù)男盘?hào)帖結(jié)構(gòu)），來按照導(dǎo)頻數(shù)目NUMi相應(yīng)分塊為預(yù)定大小的子載波塊， 再在每一個(gè)子載波塊中取出一個(gè)位置來配置。因而，本發(fā)明還提供了一種基于OFDM傳輸技 術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法，具體如下所述。
[0117] 圖14是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中實(shí)施例二的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法的流程示 意圖。
[0118] 如圖14所示，預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法，包括W下步驟：
[0119] 步驟S21，為設(shè)定候選步驟：根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)導(dǎo)頻開銷的大小，在同一預(yù)定快速傅 里葉變換FFT模式下設(shè)定出的一組連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目作為候選；
[0120] 步驟S22,為頻偏估計(jì)步驟：在候選出的不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目下，對(duì)系統(tǒng)仿真頻偏估 計(jì)性能，相應(yīng)地收斂到的不同載波頻偏值，得到歸一化的殘留頻偏； 陽121] 步驟S23,為損失計(jì)算步驟：根據(jù)不同的歸一化的殘留頻偏，計(jì)算出候選出的不同 連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目下的系統(tǒng)性能損失；
[0122] 步驟S24,為距離計(jì)算步驟：針對(duì)所有不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目，分別計(jì)算出相應(yīng)的工作 口限值和系統(tǒng)性能損失之間的差值，W及通過根據(jù)預(yù)定計(jì)算規(guī)則所得到相應(yīng)的頻譜效率 值，相應(yīng)作為橫坐標(biāo)值和縱坐標(biāo)值確定出各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，針對(duì)各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)分別計(jì)算出與具有 相應(yīng)同等譜效率的信道容量之間的距離值；W及
[0123] 步驟S25,為選擇導(dǎo)頻數(shù)目步驟：獲得各個(gè)所述距離值中的最小值，W將該最小值 和預(yù)定仿真誤差的相加值確定出篩選范圍，通過該篩選范圍進(jìn)一步減小候選導(dǎo)頻數(shù)目的個(gè) 數(shù)，W從候選的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目中選擇出適宜導(dǎo)頻數(shù)目。
[0124] 進(jìn)一步地，從候選中選擇出適宜導(dǎo)頻數(shù)目后，為了進(jìn)一步確認(rèn)其合理性和優(yōu)選性， 本實(shí)施例中還可W包括步驟S26,即仿真驗(yàn)證步驟：所選擇出的適宜導(dǎo)頻數(shù)目評(píng)估其全系 統(tǒng)性能，包括載波頻偏估計(jì)和噪聲/干擾估計(jì)對(duì)系統(tǒng)譯碼的影響，基于結(jié)果決定所選擇的 導(dǎo)頻數(shù)目是否合理或是否需要進(jìn)一步優(yōu)化。 陽1巧]步驟S21至S26中所包含的具體說明內(nèi)容，本實(shí)施例二中與實(shí)施例一中預(yù)定連續(xù) 導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法的相同部分，原理相通省略同樣說明不再寶述。
[01%] 本發(fā)明雖然已W較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域 技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可W利用上述掲示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā) 明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明 的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)W上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案 的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于OFDM傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法，所適用的OFDM符號(hào)的有效子載波用 于配置連續(xù)導(dǎo)頻、離散導(dǎo)頻、邊緣導(dǎo)頻及保留導(dǎo)頻，其特征在于，包括W下步驟： 在預(yù)定快速傅里葉變換FFT模式下，當(dāng)所需配置的連續(xù)導(dǎo)頻與離散導(dǎo)頻的位置不重合 時(shí)，則從有效子載波中去除離散導(dǎo)頻子載波、邊緣導(dǎo)頻子載波W及保留導(dǎo)頻子載波，當(dāng)所需 配置的連續(xù)導(dǎo)頻與離散導(dǎo)頻的位置部分重合時(shí)，則從有效子載波中去除未重合離散導(dǎo)頻子 載波、邊緣導(dǎo)頻子載波W及保留導(dǎo)頻子載波，去除后得到用于配置預(yù)定數(shù)目NUMi的連續(xù)導(dǎo) 頻的剩余子載波； 基于預(yù)定數(shù)目NUMi將剩余子載波相應(yīng)地平均分為NUM1份分子載波，并在每一份分子載 波中隨機(jī)選擇一個(gè)子載波位置；W及 生成所述預(yù)定快速傅里葉變換FFT模式下與所述OFDM符號(hào)的分布相應(yīng)的連續(xù)導(dǎo)頻索 引值表格，依據(jù)該連續(xù)導(dǎo)頻索引值表格來配置連續(xù)導(dǎo)頻， 其中，所述預(yù)定數(shù)目NUMi是由預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法來確定的。2. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法，其特征在于： 其中，所述預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法，包括W下步驟： (1) 設(shè)定候選步驟：根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)導(dǎo)頻開銷的大小，在同一預(yù)定快速傅里葉變換FFT 模式下設(shè)定出的一組連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目作為候選； (2) 頻偏估計(jì)步驟：在候選出的不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目下，對(duì)系統(tǒng)仿真頻偏估計(jì)性能，相應(yīng) 地收斂到的不同載波頻偏值，得到歸一化的殘留頻偏； (3) 損失計(jì)算步驟：根據(jù)不同的歸一化的殘留頻偏，計(jì)算出候選出的不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù) 目下的系統(tǒng)性能損失； (4) 距離計(jì)算步驟：針對(duì)所有不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目，分別計(jì)算出相應(yīng)的工作口限值和系 統(tǒng)性能損失之間的差值，W及通過根據(jù)預(yù)定計(jì)算規(guī)則所得到相應(yīng)的頻譜效率值，相應(yīng)作為 橫坐標(biāo)值和縱坐標(biāo)值確定出各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，針對(duì)各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)分別計(jì)算出與具有相應(yīng)同等譜效 率的信道容量之間的距離值；W及 (5) 選擇導(dǎo)頻數(shù)目步驟：獲得各個(gè)所述距離值中的最小值，W將該最小值和預(yù)定仿真 誤差的相加值確定出篩選范圍，通過該篩選范圍進(jìn)一步減小候選導(dǎo)頻數(shù)目的個(gè)數(shù)，W從候 選的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目中選擇出適宜導(dǎo)頻數(shù)目。3. 如權(quán)利要求2所述的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法，其特征在于： 在所述（1)設(shè)定候選步驟中，通過根據(jù)系統(tǒng)的有效子載波數(shù)總數(shù)，W及期望的連續(xù)導(dǎo) 頻所配置占有該有效子載波數(shù)總數(shù)的最大比例開銷值，得出連續(xù)導(dǎo)頻的最大數(shù)目值，設(shè)定 出范圍在該最大數(shù)目值內(nèi)且根據(jù)仿真能力而互相間隔預(yù)定值的一組候選導(dǎo)頻數(shù)目。4. 如權(quán)利要求2所述的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法，其特征在于： 在所述（2)頻偏估計(jì)步驟中，針對(duì)不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目，設(shè)定預(yù)置頻偏倍數(shù)的子載波間 隔，按照預(yù)定頻偏估計(jì)算法計(jì)算相鄰兩個(gè)OFDM符號(hào)連續(xù)導(dǎo)頻位置上的相位差，并擬合成直 線，然后找出該直線的截距，該截距對(duì)應(yīng)載波頻偏值，從而仿真收斂到不同載波頻偏值而得 到歸一化殘留頻偏（A巧。）。5. 如權(quán)利要求2所述的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法，其特征在于： 在所述（3)損失計(jì)算步驟中，根據(jù)所接收估計(jì)的殘留頻偏值，通過損失計(jì)算公式得到接收機(jī)的最小所述系統(tǒng)性能損失，接收機(jī)包括內(nèi)接收機(jī)和 外接收機(jī)，內(nèi)接收機(jī)包括同步、均衡模塊，外接收機(jī)包括解映射和譯碼模塊，其中，（A巧。） 為歸一化的殘留頻偏值，（1/0 2)為外接收機(jī)的輸入信噪比。6. 如權(quán)利要求2所述的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法，其特征在于： 在所述（4)距離計(jì)算步驟中， 所述預(yù)定計(jì)算規(guī)則為在所述快速傅里葉變換模式下星座映射階數(shù)η、編碼的碼率r、及 該配置參數(shù)下連續(xù)導(dǎo)頻對(duì)所述有效子載波和所述剩余子載波中任意一個(gè)的理論占比值η Ξ者的乘積，即頻譜效率值f'為島巧， 工作口限表示為SNRth、系統(tǒng)性能損失表示為A 丫 1，則所述坐標(biāo)點(diǎn)表示為 (沒V成-ΔΚ.,?·,)，i = l，...，NUMmax，其中NUMmax表示候選的一組連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目集合大小。7. 如權(quán)利要求2所述的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法，其特征在于： 在所述（5)選擇導(dǎo)頻數(shù)目步驟中，從候選的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目中選擇出適宜導(dǎo)頻數(shù)目，該 適宜導(dǎo)頻數(shù)目為所述篩選范圍內(nèi)最大導(dǎo)頻數(shù)目，用于保證噪聲/干擾功率估計(jì)性能。8. 如權(quán)利要求2所述的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法，其特征在于： 其中，所述預(yù)定連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法，還包括W下步驟： (6)仿真驗(yàn)證步驟：對(duì)所選擇出的適宜導(dǎo)頻數(shù)目評(píng)估其全系統(tǒng)性能，包括載波頻偏估 計(jì)和噪聲/干擾估計(jì)對(duì)系統(tǒng)譯碼的影響，基于結(jié)果決定所選擇的導(dǎo)頻數(shù)目是否合理或是否 需要進(jìn)一步優(yōu)化。9. 如權(quán)利要求8所述的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法，其特征在于： 其中，所述載波頻偏估計(jì)是通過相鄰兩個(gè)OFDM符號(hào)的連續(xù)導(dǎo)頻的相位差估計(jì)值，從而 用該相位差估計(jì)值同時(shí)補(bǔ)償此兩個(gè)OFDM符號(hào)。10. 如權(quán)利要求8所述的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法，其特征在于： 其中，所述噪聲方差估計(jì)是通過一個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)連續(xù)導(dǎo)頻進(jìn)行平均得到。11. 如權(quán)利要求2所述的連續(xù)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方法，其特征在于： 針對(duì)預(yù)定傳輸系統(tǒng)中數(shù)據(jù)OFDM符號(hào)和信令OFDM符號(hào)不同的離散導(dǎo)頻和保留導(dǎo)頻的分 布，分別設(shè)計(jì)4KFFT模式、8KFFT模式、16KFFT模式W及32KFFT的連續(xù)導(dǎo)頻， 其中，4KFFT模式下有3098個(gè)有效子載波，設(shè)計(jì)出45個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻； 8KFFT下有6314個(gè)有效子載波，設(shè)計(jì)50個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻； 16KFFT下有12626個(gè)有效子載波，設(shè)計(jì)80個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻；W及 32KFFT下有25250個(gè)有效子載波，設(shè)計(jì)120個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻， 則針對(duì)數(shù)據(jù)OFDM符號(hào)得到各個(gè)FFT模式下所述連續(xù)導(dǎo)頻索引值表格：12. -種基于OFDM傳輸技術(shù)的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法，用W確定OFDM符號(hào)的有效子 載波中相應(yīng)剩余子載波所配置連續(xù)導(dǎo)頻的預(yù)定數(shù)目NUMi，其特征在于，包括W下步驟： (1) 設(shè)定候選步驟：根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)導(dǎo)頻開銷的大小，在同一預(yù)定快速傅里葉變換模 式下設(shè)定出的一組連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目作為候選； (2) 頻偏估計(jì)步驟：在候選出的不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目下，對(duì)系統(tǒng)仿真頻偏估計(jì)性能，相應(yīng) 地收斂到的不同載波頻偏值，得到歸一化的殘留頻偏； (3) 損失計(jì)算步驟：根據(jù)不同的歸一化的殘留頻偏，計(jì)算出候選出的不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù) 目下的系統(tǒng)性能損失； (4) 距離計(jì)算步驟：針對(duì)所有不同連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目，分別計(jì)算出相應(yīng)的工作口限值和系 統(tǒng)性能損失之間的差值，W及通過根據(jù)預(yù)定計(jì)算規(guī)則所得到相應(yīng)的頻譜效率值，相應(yīng)作為 橫坐標(biāo)值和縱坐標(biāo)值確定出各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，針對(duì)各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)分別計(jì)算出與具有相應(yīng)同等譜效 率的信道容量之間的距離值；W及 (5) 選擇導(dǎo)頻數(shù)目步驟：獲得各個(gè)所述距離值中的最小值，W將該最小值和預(yù)定仿真 誤差的相加值確定出篩選范圍，通過該篩選范圍進(jìn)一步減小候選導(dǎo)頻數(shù)目的個(gè)數(shù)，W從候 選的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目中選擇出適宜導(dǎo)頻數(shù)目。13.如權(quán)利要求12所述的連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)目的選定方法，其特征在于，還包括W下步驟： (6) 仿真驗(yàn)證步驟：對(duì)所選擇出的適宜導(dǎo)頻數(shù)目評(píng)估其全系統(tǒng)性能，包括載波頻偏估 計(jì)和噪聲/干擾估計(jì)對(duì)系統(tǒng)譯碼的影響，基于結(jié)果決定所選擇的導(dǎo)頻數(shù)目是否合理或是否 需要進(jìn)一步優(yōu)化。
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK105847208SQ201510016997
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日
【發(fā)明人】張文軍, 郭序峰, 何大治, 史毅俊, 徐洪亮, 徐胤
【申請(qǐng)人】上海數(shù)字電視國(guó)家工程研究中心有限公司