CMMB系统符号同步算法设计

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CMMB移动多媒体广播通道系统有效载荷计算

CMMB移动多媒体广播通道系统有效载荷计算

年月R DI O &T L VISION INFOR M TI ON 广播电视信息RADI O &TELEVISION INFOR M ATION R ADIO &TELEVI SION I NFORMATION RADI O &TE LEVISION INFORMATI ONCM M B Speci al Is sue//RADIO &TELEVI SION INFORMAT1引言在C Y /T 220.1-2006《移动多媒体广播第1部分:广播信道帧结构、信道编码和调制》标准中,附录E 说明了移动多媒体广播系统净荷数据率,这个数据对整个系统来说是至关重要,它关系到系统承载的业务的类型及数量。

下面我们对该数据率的计算进行一个详细的说明,有助于读者对移动多媒体广播的《广播信道帧结构、信道编码和调制》的标准的进一步了解。

2原理在《移动多媒体广播第1部分:广播信道帧结构、信道编码和调制》标准中,可以看到上层数据流经过信道编码和星座映射后,形成O FD M 符号,扰码后经OFDM 调制,形成广播信道帧结构(图1)。

那么与有效载荷速率密切相关的就是:物理层帧结构、信道编码、星座映射和信道带宽。

物理层信号每1秒为1帧,划分为40个时隙,每个时隙长度为0.25m s ,包括一个信标和53个O FD M 符号,基本时隙划分的帧结构如图2。

这说明每1帧传输的净荷就是有效载荷码率。

我们可以进一步划分为时隙,求出每1个时隙传输的净负荷。

在每个时隙中,净负荷都是通过O FD M 符号进行传输的,而信标是用来传输发射机标识信号和同步信号的,所以净负荷全部集中在53个O FDM 符号中。

在细化分一步,我们考虑每个O FD M 符号传输的净负荷。

在信道带宽为8M H z 带宽下,每个O FD M 符号包含4096个O FDM 子载波,但其中的有效子载波数为36个,CM M B 移动多媒体广播通道系统有效载荷计算文/国家广电总局无线电台管理局周红君王波//图图2图3w w w .r t i .cn //20088//A E E A ////27071R ADIO &TELE VI SION INFORMATIONCM M B Speci al Is sue//R ADIO &TE LEVISION INFOR MA TION RADI O &TELEVI SION I NFORMATION RADIO &TELEVISI ON INFORMATI ONCM M B 专题//广播电视信息R DIO &T L VI S I ON I NFORM TI ON 年月有1020个为虚拟子载波。

基于CMMB传输系统的粗符号定时同步算法

基于CMMB传输系统的粗符号定时同步算法

基于CMMB传输系统的粗符号定时同步算法谢红;谭泽富【期刊名称】《电视技术》【年(卷),期】2011(35)2【摘要】In order to reduce the influence for synchronization of signals in CMMB (China Mobile Multimedia Broadcasting) system, which caused by multi-path and frequency offset in wireless channel. This paper combined the specific frame structure of CMMB standard protocol, analyzed the impact of symbol synchronization, discussed advantages and disadvantages of the traditional Maximum Likelihood (ML) algorithm, and based on the non-data auxiliary algorithm in literature, proposed a coarse symbol timing synchronization algorithm, it is suitable for the system and its complexity is very low. Simulation results show that the new algorithm in AWGN and multi-path channel can effectively overcome correlation peak that the traditional algorithm is not obvious,and the estimated performance is better.%为了减少无线信道中存在的多径和频偏对中国移动多媒体广播(CMMB)系统传输信号同步的影响.结合CMMB标准协议规定的具体帧结构,分析了符号同步对系统的影响,讨论了传统最大似然(ML)算法的优缺点,并基于文献中的无数据辅助算法,提出了一种适合该系统并且复杂度较低的粗符号定时同步算法.仿真结果表明,在AWGN及多径信道环境下.新算法可以有效克服传统算法相关蜂不明显的缺陷,其估计性能更好.【总页数】4页(P22-25)【作者】谢红;谭泽富【作者单位】重庆邮电大学,通信与信息工程学院,重庆,400065;重庆邮电大学,通信与信息工程学院,重庆,400065;重庆三峡学院,物理与电子工程学院,重庆,404100【正文语种】中文【中图分类】TN929.5【相关文献】1.基于分段搜索的CMMB粗同步算法 [J], 张峰;田园2.COFDM传输系统中符号定时同步的算法研究 [J], 葛建华;刘刚;解勇3.基于IEEE 802.11a突发OFDM系统的帧同步与符号定时同步算法研究 [J], 孙文胜;张园园4.基于训练序列的FBMC系统符号定时同步改进算法 [J], 米璐;舒勤5.基于CMMB手机电视的粗符号定时改进算法 [J], 谢红因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

CMMB系统中软复用的设计与实现

CMMB系统中软复用的设计与实现

【 关键 词 】 移动 多媒 体 广 播 ; 复用 ; 用 器 软 复 【 图分 类 号 】T 9 23 中 N 1. 【 献 标 识 码 】A 文
Dei n n sg a d I plm e a i n f CM M B St e m M u tp e e m e nt to o ra li l x r
muli e e s r s ntd. I t s c m e tplx r i p e e e n hi s he . t sr a he te m i dii d no o r l n o mai n nd s vde i t c nto if r to a bu ie s no mat n. r i s he e sn s i fr i o nls c m
按 界 面 设 置 要 求 复 用 业 务 信 息 , 后 将 控 制 信 息 和 业 务 信 息 组 合 成 CMMB 的复 用 码 流 。 将该 种 方 法 用 VC+ 60代 码 实 现 后 , 仅 最 +. 不 可 以看 出该 种 方 法 可 以很 好 地 对 CMMB码 流 进行 复 用 , 而且 能 降低 系统 对 码 流 复 用 的复 杂度 , 系统 升 级 非 常 方 便 。
I y wod 】C B sf aem lpee;m lpee Ke r s MM ; o w r ut l r ut lxr t i x i i
0 引 言
20年 1 0 6 0月 ,中 国 国 家 广 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 电 影 电视 总 局 正 式 颁
布 了 中 国移 动 多 媒 体 广 播 ( MMB) 业 标 准 , 已经 在 C 行 并
【 bta t h rm t c r o C i bl Mut ei racs n ( MMB ytm i a a sd n ou o c e e o A src】T e f e s ut e f hn Mo i lm da Bodat g C a r u a e i i )ss s n l e ,a d a slt n sh m f e y i

基于CMMB的多载波同步的算法研究与实现的开题报告

基于CMMB的多载波同步的算法研究与实现的开题报告

基于CMMB的多载波同步的算法研究与实现的开题报告题目:基于CMMB的多载波同步的算法研究与实现一、研究背景CMMB(China Multimedia Mobile Broadcasting)是我国自主开发的移动多媒体广播标准,具有高效、可靠的移动多媒体传输特性。

CMMB 系统采用多载波技术,将多个频率分配给不同的载波,从而提高多媒体广播的传输效率和可靠性。

在CMMB系统中,多载波同步是实现相邻两个载波之间有效调度的前提条件。

二、研究内容和目标本课题旨在研究和实现基于CMMB的多载波同步的算法,包括多载波信号接收和处理、载波同步算法、同步检测和校正等关键技术。

主要研究内容如下:1. 多载波信号接收和处理:采用CMMB专用接收设备进行信号接收与处理,对接收到的多个载波信号进行多级滤波、采样等处理。

2. 载波同步算法:研究并实现CMMB系统中的载波同步算法,包括时频同步、符号同步、载波频偏估计等关键技术,通过算法实现对多个载波的同步调度。

3. 同步检测和校正:对同步信号进行检测和校正,确保接收到的多个载波中的符号时间和频率保持同步。

本研究从理论、实验和应用三个方面展开,旨在为CMMB系统和移动多媒体广播技术的进一步发展提供理论基础和技术支持。

三、研究方法本研究采用实验研究法,结合数学统计方法,通过实验数据的分析、模型的建立、算法的优化等方式研究和探索基于CMMB的多载波同步的算法。

同时,结合实际应用需求,开发基于CMMB的多载波同步系统,进行实际应用测试和验证。

四、可行性分析本研究所需设备和技术条件均已就绪,研究团队成员具有相关专业知识和实践经验,同时相关领域已有先行研究成果,有利于本研究的顺利实施。

五、预期成果本研究预期将实现基于CMMB的多载波同步的算法,并开发相应的多载波同步系统,在CMMB系统和移动多媒体广播技术的实际应用中发挥应用效果。

同时,本研究成果将为相关领域的学术研究和应用推广提供理论基础和技术保障。

中国移动多媒体广播CMMB

中国移动多媒体广播CMMB
• 高效性
– 节目内容信息(多个频道播放的同一内容以及重播内 容)只传一份
– 大数据及XML描述的模型采用非专利的压缩算法, 减少对传输带宽资源的占用
• 可扩展性
– 提供增强ESG信息获取入口(URL),通过交互通道 获取
– 提供多种交互功能入口,便于将来增值业务的开展, 比如投票、竞猜、购物订购等
1/2、3/4
384*360
192*144
1/8
1/8,交错分布
携带16比特传输指示信息
15
系统数据率
星座映射
LDPC Code Rate
Data Rate per TS (Kbps)
Total Data Rate (Mbps)
BPSK
1/2
BPSK
3/4
QPSK
1/2
QPSK
3/4
16QAM
1/2
具有交互 功能终端
38
GY/T 220.4-2007 移动多媒体广播 第4部分
紧急广播
• 紧急广播是一种利用广播通信系统迅速向公众通 告紧急事件的业务。当发生自然灾害、事故灾难、 公共卫生和社会安全等突发事件时,造成或者可 能造成重大人员伤亡、财产损失、生态环境破坏 和严重社会危害,危及公共安全时,紧急广播提 供了一种迅速快捷的通告方式。
上行分发 信道Ku
下行广播 信道S
信号上行 传输系统
下行分发 信道Ku
中继器
增补 转发器
本地发 射机
广播信道
本地 节目 平台
通信网
接收终端
3
GY/T 220.1-2006 移动多媒体广播 第1部分 广播信道帧结构、信道编码和调制
CMMB的设计需求
• 对接收的要求

基于CMMB系统的同步设计与实现

基于CMMB系统的同步设计与实现

基于CMMB系统的同步设计与实现
毛剑慧;黑勇;乔树山
【期刊名称】《电子技术应用》
【年(卷),期】2009(035)002
【摘要】同步实现对于OFDM基带接收系统而言至关重要,对于面向移动多媒体的基带芯片设计,同步的性能和低功耗设计更是很大的挑战.结合中国移动多媒体广播系统(CMMB)帧结构、调制及其传输信道的特征,提出了适用于多径衰落信道、高载波频偏环境下的OFDM系统时间和载波频率同步方案,并在硬件实现中从算法优化、硬件构架设计两个方面进一步降低同步功耗.
【总页数】4页(P104-107)
【作者】毛剑慧;黑勇;乔树山
【作者单位】中国科学院微电子研究所,北京,100029;中国科学院微电子研究所,北京,100029;中国科学院微电子研究所,北京,100029
【正文语种】中文
【中图分类】TN4
【相关文献】
1.基于CMMB传输系统的粗符号定时同步算法 [J], 谢红;谭泽富
2.基于CMMB系统的LDPC译码器的设计与实现 [J], 李江林;于忠臣
3.基于CMMB系统的频率和采样时钟同步设计 [J], 毛剑慧;黑勇;乔树山
4.基于CMMB网络的综合信息发布系统设计与实现 [J], 陈佳;陈婷
5.基于CMMB网络的综合信息发布系统设计与实现 [J], 陈佳;陈婷;
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CMMB系统符号同步算法设计

CMMB系统符号同步算法设计
I SN 0 9 3 4 S 1 0 - 0 4
Hale Waihona Puke E— al i o@C C . t m i:nf C Cne . cn
C m ue n we g n eh ooy电脑 知 识 与技术 o p tr o ld e dT cn l K a g
Vo . , ., e r r 01 18 No4 F b uay 2 2
对频率偏移和相位噪声很敏感 , 1 仅 %的频偏就能使信 噪比下 降 3d , 0 b 符号定时 同步 的误差会 引起 载波间干扰 ( I和符 号间干扰 I) C (S ) II。为 了防止产生 II II, F M系统引 入 了循环前 缀 , S和 C O D 即每个 符号 前会插入 循环前 缀作为保 护 , 这样做 的 目的是为 了使 OD F M符号定 时同步的起始时刻在保护 间隔 内变化 , 而不是落在保护间隔外 。理论上符号定时的起点可 以在保护间隔 内任意选择 , 但是在 多径环境 中 , 需要确定最佳 的符号定 时以获得最佳 的系统性 能。由于 O D F M系统对时延扩展 的敏感程度很高 , 显然任何符 号定时的变化 , 都会增加对系统的影 响 , 导致系统所 能容忍 的时延扩展就会低于其设计值 , 因此需 要尽量减小符号定 时的同步误差
C MMB 中国移动多媒体广播) 中国移动多媒体广播f ( 是 俗称手机电视) 行业标 准 , 采用具有 自主知识产权的移动多媒体广播 电视 技术 。C MB规定 了在 广播 业务频率范 嗣内 , M 移动 多媒 体广播系统广播信 道传 输信号 的帧结 构 、 信道 编码和调制 , 该标准适 用于
系统性 能 。
关键词:中国移动 多媒体 广播 ; 正交频分复用; 符号同步;&C算法; 算法 S ML 中图分类号 : P 1 文献标识码 : 文章编号 :0 9 3 4 (0 20 — 7 4 0 T 31 A 10 — 042 1 )4 0 8— 4

CMMB系统物理层算法研究的开题报告

CMMB系统物理层算法研究的开题报告

CMMB系统物理层算法研究的开题报告一、问题的提出CMMB(Chinese Mobile Multimedia Broadcasting)系统是中国移动多媒体广播的标准,是目前中国移动电视与广播领域的主流技术。

CMMB 系统的物理层算法是整个系统的核心和基础,其性能决定了系统的可靠性和稳定性。

因此,对CMMB系统的物理层算法进行研究具有重要意义。

目前在CMMB系统中,帧同步、信道估计、调制解调等环节对于整个系统的功耗和性能有很大的影响。

针对这些问题,需要对CMMB系统物理层算法进行研究和优化,以提高整个系统的效率和稳定性。

二、研究内容本文将主要从以下几个方面对CMMB系统的物理层算法进行研究:(1)帧同步算法:CMMB系统使用时分复用的信道数据,因此需要进行帧同步操作,提高系统的可靠性和稳定性。

本文将对已有的帧同步算法进行分析,同时提出一种改进的帧同步算法,以提高CMMB系统的帧同步效率和准确度。

(2)信道估计算法:信道是无线通信中非常重要的一个环节,对于CMMB系统也是如此。

本文将对已有的信道估计算法进行分析,同时提出一种改进的信道估计算法,以提高CMMB系统的信道估计精度和准确度。

(3)调制解调算法:CMMB系统的调制解调环节对于整个系统的功耗和性能有很大的影响,因此需要优化CMMB系统的调制解调算法。

本文将对已有的调制解调算法进行分析,同时提出一种改进的调制解调算法,以提高CMMB系统的效率和稳定性。

三、研究意义CMMB系统广泛应用于中国移动电视领域,对于提高人们的生活质量和娱乐体验有积极的作用。

本文对CMMB系统的物理层算法进行研究,能够提高整个系统的效率和稳定性,从而为移动电视的快速发展提供技术支持。

同时,本研究也对物理层算法的研究提供一定的参考和借鉴价值。

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CMMB系统符号同步算法设计
作者:孙立伟
来源:《电脑知识与技术》2012年第04期
摘要:通过对CMMB系统的分析,提出了一种易于实现的符号同步的解决方案。

针对CMMB系统帧结构的特点,给出了基于同步训练序列的改进的帧同步算法,又进一步给出基于最大似然估计的改进的符号同步算法。

经过仿真验证,该解决方案具有良好的系统性能。

关键词:中国移动多媒体广播;正交频分复用;符号同步; S&C算法;ML算法
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)04-0784-04
Design of Symbol Synchronization for CMMB System
SUN Li-wei
(Sino-German Collage of Tongji University, Shanghai 200092, China)
Abstract: After the analysis of the China Mobile Multimedia Broadcasting (CMMB) system, a solution to the symbol synchronization that is easy for implementation is made. According to the frame structure of the CMMB system, a modified frame synchronization algorithm that is based on the S&C algorithm and a modified symbol synchronization algorithm that is based on the ML algorithm are given. Simula? tion results are presented to show that these modified algorithms have really good system performance.
Key words:CMMB; OFDM; synchronization; S&C algorithm; ML algorithm
CMMB(中国移动多媒体广播)是中国移动多媒体广播(俗称手机电视)行业标准,采用具有自主知识产权的移动多媒体广播电视技术。

CMMB规定了在广播业务频率范围内,移动多媒体广播系统广播信道传输信号的帧结构、信道编码和调制,该标准适用于30MHz到
3000MHz频率范围内的广播业务频率,通过卫星或地面无线发射电视、广播、数据信息等多媒体信号的广播系统,可以实现全国漫游。

CMMB物理层采用OFDM调制技术,能有效的对抗频率选择性衰落和载波间干扰,极大地提高了频谱利用率,但是OFDM系统对频率偏移和相位噪声很敏感,仅1%的频偏就能使信噪比下降30db,符号定时同步的误差会引起载波间干扰(ICI)和符号间干扰(ISI)。

为了防止产生ISI和ICI,OFDM系统引入了循环前缀,即每个符号前会插入循环前缀作为保护,这样做的目的是为了使OFDM符号定时同步的起始时刻在保护间隔内变化,而不是落在保护间隔外。

理论上符号定时的起点可以在保护间隔内任意选择,但是在多径环境中,需要确定最佳的符号定时以获得最佳的系统性能。

由于OFDM系统对时延扩展的敏感程度很高,显然任何
符号定时的变化,都会增加对系统的影响,导致系统所能容忍的时延扩展就会低于其设计值,因此需要尽量减小符号定时的同步误差以确保其对于系统的负面影响为最小[1]。

1同步算法设计
为了减少符号定时同步的误差,将CMMB系统的定时分为两步:帧定时同步和符号同步。

CMMB物理层信号每1秒为1帧,划分为40个时隙。

每个时隙的长度为25ms,包括1个信标和53个OFDM符号[2]。

基于时隙划分的帧结构见图1。

图2信标结构
信标结构见图2,包括发射机标识信号(TxID)以及2个相同的同步信号。

同步信号为频带受限的伪随机信号。

1.1帧同步
与DVB.T/H等OFDM系统帧结构不同,CMMB系统帧结构中除了每个OFDM符号包含循环前缀外,每个时隙还包含一个信标,信标中包含有两段相同的同步信号,因此,CMMB 帧(符号)同步既可以用基于CP的同步算法,也可以用S&C算法[3]。

Schmidl & Cox采用了一个经过训练的序列,该序列长度为两个符号,并分两步来获取同步信息。

第一,在时域内寻找一个前半部分和后半部分完全相同的训练符号,以此来确定定时点,这个过程与频率偏移估计的过程是相互独立的。

第二,通过与第二个训练符号的相关信息来计算出载频偏移。

S&C算法定时同步的关键思想是在时域内找到前后两部分相同的一个训练序列。

这个训练序列的前后两部分经过信道后,除了由于子载波频率偏移引起的相位偏差外,仍保持相同。

可以通过在频域内,在奇频率上发送零,在偶频率上发送伪随机序列(PN序列),来得到一个训练序列。

通过这种方法,系统在时域上得到OFDM数据块的前一半与后一半完全相同,利用这个相关性,并计算最大似然子载波间隔,以此来完成同步。

对于因为子载波间隔的小数偏移而产生的ICI,经过FFT变换到频域后会形成的标号偏转,可以利用标号相同时对应的相关性最大的这个性质,将两个OFDM训练符号进行差分编码,得到估计代价函数以进行整数频偏估计。

假设前半个训练码元有L个复数抽样(循环前缀不包括在内),对每个抽样值的乘积求和:(7)
由Park算法可知,新定义的度量函数具有单峰特性,不存在SC算法中的“峰值平台”现象,定时偏差较小,见图3。

2.2符号同步算法
帧同步的任务就是要寻找接收系统数据帧的起止时刻。

符号同步是在帧同步的基础上,确定OFDM解调的开窗位置,如果帧同步精度足够高即可根据帧结构确定符号同步,否则需要进一步进行符号同步操作。

符号同步性能通常用偏离正确同步点的均方误差来衡量。

突发通信
系统对定时速度要求较高,只能在帧头的时间范围内来调整定时同步;而广播方式或数据连续传输方式的通信系统则对定时速度要求较低,有充足的时间来获取准确的定时同步。

CMMB的符号同步算法可以采用循环前缀进行同步的最大似然估计(Maximum Likelihood Estimation)ML算法[7],该算法最主要的方法就是将循环前缀与OFDM符号中被复制的部分进行相关性计算,根据所得的结果来进行符号定时估计。

它利用了CMMB系统循环冗余扩展的循环前缀携带的信息进行同步估计,其基本原理是当符号尾部与其CP进行相关运算时会产生相关峰值,其实现过程如下,定义最大似然函数:
3总结
本文分析了CMMB系统中的帧结构,提出了较为简洁的适用于CMMB的OFDM体系的同步系统的解决方案。

对于帧同步来说,在动态多径下,误差在20个点以内,符号同步在
3db以上就可以获得百分之百的正确度,符合系统对于符号同步的要求[9]。

通过以上的分析,本文的系列算法完全符合要求,可获得良好的性能,完全适用于CMMB系统。

参考文献:
[1]汪裕民.OFDM关键技术与应用[M].北京:机械工业出版社.2007.
[2] GY/T 220.1-2006,移动多媒体广播第一部分:广播信道帧结构、信道编码和调制[S].
[3] Timothy M. Schmidl and Donald C. Cox,“Robust Frequency and Timing Synchronization for OFDM”[C], IEEE Transactions on Communication, Vol.45, No.12, December 1997:1613-1621.
[4]韩诚.OFDM系统帧同步算法的研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学.2008.
[5] Byungjoon Park, Hyunsoo Cheon, Changgeon Kang, Daesik Hong.“A Novel Timing Estimation Method for OFDM Systems”[C]. IEEE Communications Letters, VOL. 7, NO. 5, MAY 2003.
[6]刘海军.CMMB系统同步技术研究[D].南京:东南大学.2010
[7] Jan-Jaap van de Beek, Magnus Sandell, Per Ola Borjesson.“ML Estimation of Time and Frequency Offset in OFDM Systems”[C], IEEE Transactions on S ignal Processing, VOL. 45, NO. 7, JULY 1997.
[8] Chien-Chih Chen, Jung-Shan Lin.“Iterative ML Estimation for Frequency Offset and Time Synchronization in OFDM Systems”[C], Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Networking. Sensing & Control, March 21-23, 2004.。

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