全球数字广播用基于差分幅度和相位联合调制的方法

摘要

全球数字广播用基于差分幅度和相位联合调制的方法，属于全球数字广播技术，其步骤是：在发射端，对输入的信息分组分别进行差分相位和差分幅度调制，把需要传送的信息隐藏到前后两个符号的幅度相对比值和相位差之中；在接收端，利用前后两个符号的比值，分别提取幅度比值和相位差的信息，进行差分解调，恢复传送的信息。与目前DRM标准中的正交幅度调制(QAM)相比，具有如下优点：降低了由于本地时钟漂移和多普勒频偏带来的严格定时同步问题；降低了对接收机中放大器线性度要求；克服了QAM判决时严格的判决门限问题；完全不需要信道估计和均衡，降低了实现的复杂度，极大简化了接收机的设计。

主权项

1.全球数字广播用基于差分幅度和相位联合调制解调的方法，其特征在于，它依次含有以下步骤：(1)在发射端，用第一个信号处理器(DSP)对输入的二进制信息依次进行如下操作：1.1对上述二进制信息按照数字广播组织制定的标准中定义的交织方法进行交织；1.2对交织后的信息以1/2编码速率用编码多项式为(133，171)的卷积编码进行编码；1.3对经过编码后的信息进行分组，每6bits b0b1b2b3b4b5为一个单位，形成多个信息组；1.4对编码后的信息分组分别进行差分幅度和差分相位的64DAPSK调制，把所要传输的第m-1个OFDM符号的第K个子载波所要传递的复绝对信号s(k，m-1)和第m个OFDM符号的第K个子载波所要传递的复绝对信号s(k，m)的幅度相对比值和构成相位差用上述信息分组中的6bits信息比特表示，其中b0b1表示上述两个符号的幅度相对比值，b2b3b4b5表示相位差，即：s(k，m)＝A(k，m)ejφ(k，m)＝A(k，m-1)r(k，m)ejΔφ(k，m) ＝A(k，m-1)r(k，m)ej[φ(k，m-1)+Δφ(k，m)] 上式中的幅度和相位可以进一步分解为：A(k，m)＝A(k，m-1)r(k，m)φ(k，m)＝φ(k，m-1)+Δφ(k，m)其中：r(k，m)：表示上述两个符号的相对幅度；Δφ(k，m)：表示上述两个符号的相对相位；A(k，m-1)：表示符号s(k，m-1)的幅度；在64DAPSK调制的星座图上，用α表示圆周半径比率，即各圆周半径与1的比值，α的范围为[1.36，1.42]；从而，基于Gray编码，在|s(k，m-1)|确定时，不同取值的信息比特表示上述两个符号间的不同的相对幅度r(k，m)，即：设定|s(k，m-1)|依次按1，α，α2，α3变化，则：r(k，m)相应地依次为1，1，1，1时，b0b1＝00，r(k，m)相应地依次为α，α，α，α-3时，b0b1＝01，r(k，m)相应地依次为α2，α2，α-2，α-2时，b0b1＝11，r(k，m)相应地依次为α3，α-1，α-1，α-1时，b0b1＝10；在b2b3b4b5＝0000代表上述两个符号间的相对相位为Δφ(k，m)＝0，当b2b3b4b5的值依次从0000增至1101时，Δφ(k，m)便依次以π/8的相同的增量增加；1.5把64DAPSK调制后的信息分组经OFDM调制发射机发送到短波信道；(2)在接收端，利用前后两个符号的比值，分别提取符号比值和相位差信息，进行查分解调，恢复原来的信息，用第二个DSP依次按下面操作来实现：2.1接收端对64DAPSK进行解调设：接收端的第m个OFDM符号的第K个子载波和第m-1个子载波上的复绝对值符号分别为r(k，m)和r(k，m-1)，则得到的差分复值为：$y_r(k,m)=\frac{r(k,m)}{r(k,m-1)}=\frac{A(k,m)H(k,m)+w(k,m)}{A(k,m-1)H(k,m-1)+w(k,m-1)}$ 其中，H(k，m)是信道在第m个符号第k个子载波出的频响值，w(k，m)是第k个子载波上的加性高斯白噪声，w(k，m-1)是第k-1个子载波的加性高斯白噪声；当信道变化较慢时，yr(k，m)＝r(k，m)ejΔφ(k，m) 2.2对yr(k，m)进行硬判决对于r(k，m)：判决门限取具相应幅度分界点的中点；对于Δφ(k，m)：判决门限取θ＝π/16；2.3对A(k，m)进行软判决在每一位变化的位置处进行3bits的量化处理，共有0，1，2，3，4，5，7八个等分点，形成八个量化空间；在做相位量化判决时，量化区间的长度为2，量化的门限依次为：1.75，1.5，1.25，1，0.75，0.5和0.25；在做幅度量化判决时，量化区间的长度为1，量化门限为：0.875，0.75，0.625，0.5，0.375，0.25和0.125；2.4把经过量化判决的信息送入维特比译码器进行信道译码；2.5从维特比软判决译码后的输出便得到所要的原发送的信息。