DRM接收中的同步方法

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1、DRM接收中的同步方法邵常勇陈涤董国锋山东大学信息科学与工程学院E盟y@sdu．edu．cn250100摘要：D咖(DigitatRadioMondiale)系统是一种新的30M以下的长、巾、短波数字广播系统，由于它采用了高阶口M调制和oF蹦等先进技术．可以达到很高的频谱利用率和抗多径干扰性能。本文介绍了DRM信号的调制解调过程及其帧结构，并且重点研究了接收端的同步方法。关键词：数字调幅广播(DRM)正交频分复用(OFDM)同步(synchronization)Abstract：TheDRMsystemisanewdigitalbroadcastingsystemdesig

2、nedforuseinLF,MFandHFbandsbelow30MHzUsinghi曲QAMmodulationandOFDMtechnologies，itcallgetbetterI"rformaneeinband-widthefficiencyandmulti—pathinterference．Thispaperm台odhlce嘶modu谊fionanddem06ula'aonpm∞缸of_[heDRI,Aslgn豳andWs矗日职sttuctum，thenmainlydescribethesynchronizationofthereceiver．1DRM数字广播信号

3、的产生原理ma．厣蕊『L—i__一

4、—i慧暮]“4蓉一到堙Jm一一盏一一堂!m一懂譬一叫鸯]圈1DRM靛射前端信号处理漉程如图1所示：D肼系统通过多工复用组成DPO“I发送超帧，系统由主业务信道(Msc)、快速接入信道(FACj、业务描述信道(SDC)和参考引导单元组成。FAC提供信道宽度及其它参数的信息，也提供业务选择信息以容许快速扫描iSDC给出如何解码惦c、如何找到替换频率等信息，还给出复用帧内的标志以及与模拟同播业务的链接信息。三个信道经过OFDM映射成400ms的传输帧，三个传输帧组成】．2秒的传输超帧。每个传输帧由0F删符号组成，采用OFDM是因为它是中、短波天

5、波传输时抗多径传输的有效方法。引导(polit)信息包含三种引导单元：时间同步、频率同步单元和增益参考单元，它的作用是用于接收端的同步和信道估计。数学上5}导单元可以表达为：岛．t=br一””^’其中b是一个实数，是引导单元的幅度因子；j2nv(n，々)是预先设定的引导单元的相位偏转；指数n代表了～个传输帧中的OFDkl符号数量；k表示频率指数。DRM传输帧格式及其解码原理每个D蹦传输超帧由三个传输帧组成，每个传输帧由大量的oF叫符号组成，每个。F嘣符号都包台数据单元、控制单元和颓率引导单元等信息。sDc单元会在每个传输超帧都得到重复。其解码过程目前主要在Pc机上用软件实现

6、，最重要的是定时和频率同步(下面将详细介绍)；然后是信道估计和均衡。FAC先从接收帧中被提取出来并且被解码，它提供了SOC和MSC的解码信息并被用来初始化MSC单元交织器．以减广播电视技术等少解码反应时间；然后提取SDC单元，并将其解码得到SDC数据信息。所有这些信息被用作MSC解码(包括编码率、数据流的数量和大小)和音频信息解码。soun—dcardin—ter‘aoaJ竺竺—acqt—“on_

7、叵蕞．己口嘲i日qn№{usefvt∞nemdon『而面杀赫矿]二亟：歪广3同步方法D肼数据流的同步包括不同的处理过程，最重要的是频率同步和OFDM符号定时。OFDM符号是绑并成

8、帧的，每帧长度一般是400ms，每帧的第一个OFDM符号包含附加的帧同步引导信息。为了进行信道估计和OFDM复用的解调，接收端必须知道每一帧的开头。其次要检测出不同的0FDM鲁棒模式，DRift系统采用四种不同的OFDM模式，它们在每个传输帧中的定时符号、f⋯j：二二：赢⋯『载波频率间距1／NT、保护间隔长度睨等主要参数上存在差别。一———I—一—而m蠢高而商ui]]；基：五面运『图2接收机的同步处理过程在不同的多径时延和多普勒偏移的情况下可以使用不同的模式。除了频率获取，其他的所有处理都需要在检测出鲁棒模式之后才能进行。接收机的基带信号的同步处理过程如图2所示：3I额率获

9、取这一步要用到三个引导信号得到粗略的频率偏移估计。由于所有鲁棒模式的引导信号都是相同的，所以这一步可以在鲁棒模式检测之前进行。其次我们要知道衰弱信道的统计特性。在这里我们先求出接收信号的功率谱密度的均值：i。：古”芝“b。。。。_J焉“『“’其中‘代表时刻n时的接收信号，Ⅳ。。。表示用作求均值的功率谱的数量。利用已知的日【导信号和盖列做相关运算，可以得到％，，：壹袅t，。“，)其中：‰砷∥)陪+1]‘p，(f)是弓I导信号的载波指数。(2)考虑到频率选择信道的频谱衰弱，可以将相关的结果瓯．，归一化成信号功率以改进峰