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DVB-T2中的关键技术研究以及部分模块设计

张博  
【摘要】:DVB-T2标准是欧洲电信标准委员会(ETSI)制定的用于地面数字电视广播的一个新标准,建立于第一代地面数字电视广播标准(DVB-T)基础上。该标准提供了相比DVB-T更大范围的参数选择以适应不同的信道环境,应用了物理层管道(PLP)、高阶调制、LDPC+BCH级联纠错码、星座旋转、双发射天线(MISO)、降低峰均功率比(PAPR)以及交织等新概念和新技术,在提高网络吞吐率和频谱利用率以及提升抗干扰能力的同时,也扩大网络覆盖范围、降低网络组建和维护的成本。 本文工作主要包括三个部分: 引入星座旋转技术可以提高系统在恶劣信道中的抗干扰能力,但是同时也加大了接收机设计的复杂度。本文提出了一种基于硬判决结果进行反馈的简化迭代解映射算法,运算复杂度从O(m2m)降低到了O(m),更利于实际应用。相比软信息迭代算法,硬判决算法会产生很小的性能损失,具体会由于信道、码率以及星座调制的不同而有所不同,但是最大不超过1.9dB。 DVB-T2中提供的P1符号,可以用于帮助接收机进行快速帧同步。标准中推荐的粗定时相关同步算法的定时度量函数峰值较为平坦,存在着定时精度低的问题。本文在分析现有同步算法的基础上,提出了一种基于P1符号的改进同步算法,该算法以SchmidlCox算法为基础,根据P1符号的结构设计了一种新的同步方案,解决了原算法定时度量函数峰值较为平坦的问题,最多可以提升正确同步概率20%,提高定时精确度20~30%,并且在所有信噪比情况下,改进同步算法的同步概率和定时精度都要优于相关同步算法。 本文在研究DVB-T2中关键技术的同时,还研究了发射机的系统结构,完成了其中一些关键模块的设计,并将这些模块设计应用到FPGA实现中。具体包括比特交织模块、比特映射星座模块、星座旋转及循环Q延迟模块、频率交织模块以及OFDM生成模块等。


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