DVB-H系統(tǒng)的同步算法及其VLSI實(shí)現(xiàn).pdf

1、DVB-H系統(tǒng)是DVB-T系統(tǒng)向移動(dòng)終端的延伸,是在其基礎(chǔ)上針對移動(dòng)手持終端的數(shù)據(jù)與移動(dòng)多媒體服務(wù)而制定的新一代數(shù)字地面廣播標(biāo)準(zhǔn)。DVB-H系統(tǒng)基于OFDM調(diào)制技術(shù)。OFDM是一種適用于無線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù),可以有效對抗多徑傳播,擁有高頻譜利用率,并且信號(hào)處理過程可以利用快速傅立葉變化簡單完成。但同時(shí),OFDM系統(tǒng)對同步的要求也更加嚴(yán)格,解調(diào)系統(tǒng)必須有一個(gè)穩(wěn)定且高效的同步環(huán)路。
　　 本文面向基于OFDM技術(shù)的DVB-H系統(tǒng)

2、,分析了OFDM系統(tǒng)中的同步技術(shù),提出了應(yīng)用于DVB-H標(biāo)準(zhǔn)的同步算法以及電路結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方案。同時(shí),由于本方案主要利用信號(hào)幀結(jié)構(gòu)與導(dǎo)頻完成同步,因此該同步技術(shù)不僅適用于DVB-T/H系統(tǒng),同樣也可以應(yīng)用于其他采用了類似導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中,例如CMMB標(biāo)準(zhǔn)。由此可以實(shí)現(xiàn)多標(biāo)準(zhǔn)的同步環(huán)路融合方案。
　　 本文的主要工作包括:
　　 (1)根據(jù)OFDM系統(tǒng)模型,深入分析了OFDM系統(tǒng)中的同步問題,包括載波同步,采樣同步與符號(hào)同步

3、三個(gè)模塊的關(guān)鍵技術(shù)。從理論上詳細(xì)分析了載波頻偏、采樣頻偏與符號(hào)定時(shí)偏差對OFDM的影響,指出了同步的重要性。針對DVB-H系統(tǒng),在充分研究了DVB-T/H系統(tǒng)同步算法的基礎(chǔ)上,借鑒數(shù)字通信方面的經(jīng)驗(yàn),充分利用系統(tǒng)中的幀結(jié)構(gòu)與導(dǎo)頻信息,提出了應(yīng)用于該系統(tǒng)的接收機(jī)同步算法并完成了硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　 (2)針對DVB-H系統(tǒng)存在多種傳輸模式的特點(diǎn),利用OFDM符號(hào)的循環(huán)前綴,提出了一種新型的時(shí)域同步算法,該算法可以同時(shí)完成傳輸模式識(shí)

4、別和小數(shù)倍載波頻偏與符號(hào)粗同步聯(lián)合估計(jì)。與當(dāng)前最新的研究成果比較,在算法復(fù)雜度基本相同的情況下能夠達(dá)到更高的性能。同時(shí),小數(shù)倍載波頻偏的估計(jì)值可以精確到0.02倍子載波間隔以下,滿足協(xié)議的要求。
　　 (3)利用DVB-H系統(tǒng)的OFDM符號(hào)結(jié)構(gòu)與導(dǎo)頻信息,改進(jìn)了基于連續(xù)導(dǎo)頻的整數(shù)倍載波頻偏估計(jì)算法。本文的算法利用零載波進(jìn)行整數(shù)倍載波頻偏的估計(jì),用滑動(dòng)求和模塊代替復(fù)雜度較大的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算,大幅降低了硬件開銷與收斂時(shí)間。在已有研究的

5、基礎(chǔ)上,改進(jìn)了頻偏跟蹤環(huán)路濾波器的參數(shù)選取,使得跟蹤環(huán)路在收斂速度與估計(jì)精度之間獲得平衡,同時(shí)研究了頻偏跟蹤范圍的理論極限,滿足系統(tǒng)對跟蹤范圍與精度的要求。利用同一符號(hào)內(nèi)連續(xù)導(dǎo)頻信息完成符號(hào)細(xì)同步估計(jì),通過與符號(hào)粗同步結(jié)果共同控制FFT窗口模塊,提高系統(tǒng)性能。
　　 (4)基于本文提出的同步算法,給出了相應(yīng)的硬件實(shí)現(xiàn)方案。從同步環(huán)路的整體結(jié)構(gòu)出發(fā),針對各個(gè)算法單元模塊提出了’VLSI結(jié)構(gòu)的優(yōu)化算法,確保了同步環(huán)路的性能,減小了電