[发明专利]多载波频域信道响应估计装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字信息传输领域，特别是涉及一种多载波移动多媒体广播系统的多载波频域信道响应估计装置。本发明还涉及一种多载波频域信道响应估计方法。

背景技术

CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting，中国数字移动多媒体广播系统)是中国国家广电总局于2006年10月颁布的中国移动多媒体广播行业标准，该标准于2006年11月1日起正式实施。CMMB是一种基于多载波OFDM技术的无线广播系统，采用先进的信道纠错编码和多载波OFDM(正交频分复用)调制技术，提高了抗干扰能力和对移动性的支持；采用时隙发射方式来降低终端的功耗。依据CMMB网络覆盖的设想，CMMB信号由S波段卫星覆盖网络和U波段地面覆盖网络实现信号覆盖。S波段卫星网络广播信道用于直接接收，Ku波段上行，S波段下行；分发信道用于地面增补转发接收，Ku波段上行，Ku波段下行，由地面增补网络转发器转为S波段发送到CMMB终端。为实现城市人口密集区域移动多媒体广播电视信号的有效覆盖，采用U波段地面无线发射构建城市U波段地面覆盖网络。

信号的地面无线传送阶段，由于地面无线传输环境比较恶劣，会对传输信号产生复杂的信号畸变，在接收端必须采用一定的信号处理方法进行数据恢复。基于OFDM技术，CMMB系统本身可以减少信号无线传输过程中的频率选择性干扰，但是由于系统中包含传输速率较高的多电平调制方式，为了得到性能较好的传输质量，CMMB接收端需要采用相干解调方式恢复信号。相干解调方式将带来3dB的信号增益，虽然实现复杂度较之非相干解调高，但是将明显提高信号接收质量。因此，在CMMB系统中，信道估计部分是影响系统接收性能的一个关键模块。

依据CMMB标准，系统在频域信号帧中按照标准规定的分布图样插入了若干个冗余数据，这些冗余数据对于CMMB系统的收发两端都是已知的，根据这些已知的冗余数据在传输过程中幅度和相位的畸变，可以用来进行接收端的信号同步、信道响应估计等处理，得到相应的信道传输误差。

基于频域冗余数据的CMMB系统，信道响应估计可以使用频域内插滤波技术来实现信道响应的估计。由于数据帧头尾端的数据截断效应，CMMB信号的一帧数据中的开头端和结尾端必须使用和中间数据部分不同的滤波器系数进行滤波处理。然而，这种分段的系数计算方法伴随子载波个数的增加，硬件实现时将占用较多的存储单元。如果简单的将头尾两端的滤波器弱化为低阶数的滤波器，将会降低信道响应内插计算的精确度和信道估计的性能。如何既保证较低的硬件资源占用，又保证信道估计性能是一个需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多载波频域信道响应估计装置，既能保证较小的存储单元开销，又能得到性能良好的信道估计结果；为此，本发明还要提供一种多载波频域信道响应估计方法。

为解决上述技术问题，本发明的多载波频域信道响应估计装置，包括：

数据预处理模块，通过位置存储器得到频域信号帧中的冗余数据位置，并通过相应位置上接收的数据以及已知冗余数据计算该位置的信道响应结果，将得到的冗余数据位置的信道响应结果送入频域信道响应估计模块；

频域信道响应估计模块，进行边沿冗余数据预测拓展，根据预测拓展的结果和频域信号帧内的冗余数据位置上的信道响应拼接后的序列，使用内插滤波估计出频域所有数据位置上的信道响应结果；

数据缓存模块，将接收的数据延迟到和频域信道响应同步。

本发明的多载波频域信道响应估计方法，包括如下步骤：

步骤一，提取接收的频域信号帧中的冗余数据的位置，计算相应位置的信道响应结果；

步骤二，提取频域信号帧高频和低频两侧端处的各N个冗余数据位置的信道响应结果，通过线性计算，得到频域信号帧两侧端的虚拟冗余数据位置的信道响应预测结果；其中，N为大于1的整数；

步骤三、将冗余数据位置的信道响应估计结果与频域信号帧的主体部分的冗余数据序列进行拼接处理；

步骤四，对于频域信号帧的高频端，主体部分和低频端三部分的数据位置使用相同阶数的内插滤波器进行内插滤波，计算出接收的频域信号帧所有数据位置的信道响应结果。

所述的频域信号帧体使用多载波调制方式。所述多载波调制方式为符合CMMB标准的多载波信号帧符号。