一種cdr調制模塊及其子幀分配模塊的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及數字信息傳輸，涉及到CDR(中國數字音頻廣播）系統(tǒng)的發(fā)射端調制器 的數字實現。
【背景技術】
[0002] 0FDM:正交頻分復用；CDR:中國數字音頻廣播；LDPC:低密度奇偶校驗碼；MSC:主 業(yè)務通道；CIC:業(yè)務描述通道；CPT:系統(tǒng)配置信息；SPT:離散導頻信息。
[0003] "中華人民共和國廣播電影電視行業(yè)標準"GY/T268. 1-2013 (以下簡稱為"標準"） 提出了⑶R(ChinaDigitalRadio中國數字廣播）發(fā)射端調制器的基本框架及實現要求， 參見圖1，標準提出的CDR調制模塊包括主業(yè)務數據通道、業(yè)務描述通道、系統(tǒng)參數通道、 0FDM調制模塊、邏輯幀成幀模塊、離散導頻模塊、信標模塊、子幀分配模塊、物理層信號幀模 塊以及射頻轉換模塊，主業(yè)務數據通道、業(yè)務描述通道及系統(tǒng)參數通道、離散導頻模塊均與 0FDM調制模塊具有信號連接，0FDM調制模塊及信標模塊與邏輯幀成幀模塊均具有信號連 接，邏輯幀成幀模塊、子幀分配模塊、物理層信號幀模塊以及射頻轉換模塊順序連接。
[0004] 子幀分配是這樣的：
[0005] 在CDR調制過程中，子幀分配最大涉及的長度為一個超幀，一個超幀長度為 2560ms，每個超幀由4個長度為640ms的物理層信號幀組成，每個物理層信號幀包括4個長 度為160ms的子幀，每個子幀包括1個信標和SNf0FDM符號，SN在傳輸模式1、2、3下的取 值分別為56、111、61。邏輯幀，邏輯子幀及0FDM符號結構關系如圖2。
[0006] 子幀分配是以邏輯子幀為單位的，在一個超幀內進行子幀重新排列，標準規(guī)定其 有3種分配方式，子幀分配方式1不改變各邏輯幀內的四個邏輯子幀原有的順序，如圖3。 子幀分配方式2以連續(xù)的兩個邏輯幀內的各個邏輯子幀進行重新分配，如圖4。子幀分配方 式3以一個超幀內的各個邏輯子幀進行重新分配，如圖5。
[0007] 也就是說，子幀分配是子幀分配模塊將接收到的超幀中的子幀在各邏輯幀中按照 子幀分配規(guī)則重新分配、存儲的過程，如果FPGA等物理實現以順序結構進行將造成存儲資 源浪費，并且增加時延，一般IFFT后的數據為16bit位寬，緩存一個超幀數據，2片存儲器進 行乒乓，浪費所需存儲資源的容量為：50688X4X4X16X2X2 = 51904512bit。
【發(fā)明內容】
[0008] 本發(fā)明所要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供一種更加節(jié)省存儲資 源、同時減少時延，優(yōu)化架構，高效實現的CDR調制模塊。
[0009] 本發(fā)明在標準提出的CDR調制模塊基礎上做了以下改進，包括數據輸入解析模 塊、業(yè)務數據通道、業(yè)務描述通道、系統(tǒng)參數通道、離散導頻模塊、子載波映射模塊、星座映 射模塊、0FDM調制模塊、邏輯成幀模塊、信標模塊、物理層信號幀模塊及基帶到射頻轉換模 塊；其中，
[0010] 數據輸入解析模塊分別與業(yè)務數據通道、業(yè)務描述通道、系統(tǒng)參數通道具有信號 連接。
[0011] 業(yè)務數據通道、業(yè)務描述通道、系統(tǒng)參數通道與子載波映射模塊具有信號連接。
[0012] 業(yè)務數據通道包含子載波交織模塊；業(yè)務描述通道包含業(yè)務描述通道比特交織模 塊；系統(tǒng)參數通道包含系統(tǒng)參數通道比特交織模塊。
[0013] 子載波映射模塊、星座映射模塊、0FDM調制模塊、邏輯成幀模塊、物理層信號幀模 塊及基帶到射頻轉換模塊順序連接。
[0014] 離散導頻模塊與子載波映射模塊具有信號連接；信標模塊與邏輯成幀模塊具有信 號連接。
[0015] 綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是：
[0016] 1、本發(fā)明對標準提出的CDR調制模塊框架進行實現，在實現時進行結構調整優(yōu) 化，節(jié)省了存儲資源，縮短了時延，精簡了結構，高效精悍地實現了CDR調制模塊。
[0017] 2、本發(fā)明提供了一種子幀分配方法，實現了標準中子幀分配規(guī)則要求。
[0018] 3、本系統(tǒng)時鐘使用精簡的時鐘設置，在模塊中設置四種不同的時鐘，25MHz的時鐘 設置兼容了網絡接口的輸入，81. 6MHz采用高時鐘速率，能夠高速完成編碼任務，有效降低 系統(tǒng)延時，816kHz的時鐘速率和系統(tǒng)輸出速率相匹配，并且簡化了 0FDM符號中子載波填充 模塊，0FDM調制模塊的設計，基帶到射頻模塊采用3. 264MHZ時鐘?？傊?，采用如上所述的 精簡時鐘結構很好的滿足了系統(tǒng)要求，并且簡化了設計。
【附圖說明】
[0019] 本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：
[0020] 圖1為標準提出的⑶R調制模塊；
[0021] 圖2為邏輯幀，邏輯子幀及0FDM符號結構圖；
[0022] 圖3為子幀分配方式1 ;圖4為子幀分配方式2 ;圖5為子幀分配方式3 ;
[0023] 圖6為本發(fā)明⑶R調制模塊FPGA實現的流程框圖；
[0024] 圖7為子載波矩陣結構；圖8為各傳輸模式下MSC和CIC的符號數；
[0025] 圖9為各傳輸模式下CIC在子載波矩陣中的放置位置；
[0026] 圖10為CPT在子載波矩陣中列所在位置；
[0027] 圖11為CPT的重復放置行；圖12為SPT在子載波矩陣中列所在位置；
[0028] 圖13為傳輸模式1下四個子帶交織圖示；
[0029] 圖14為傳輸模式1下MSC在每個0FDM符號中的數據量；
[0030] 圖15傳輸模式1下4個子帶交織流程；
[0031] 圖16為CIC卷積器結構；圖17為CIC比特交織地址產生所需參數；
[0032] 圖18為CIC比特交織地址產生流程圖；
[0033] 圖19為比特交織實現框圖；圖20為CRC校驗電路結構；
[0034] 圖21為主業(yè)務信息的子幀分配功能的實現；
[0035] 圖22為業(yè)務描述信息的子幀分配功能的實現；
[0036] 圖23為子載波映射模塊內部結構框圖；
[0037] 圖24為2048點子載波圖示；圖25為各調制模式的功率歸一化；
[0038] 圖26為QPSK映射星座點；圖27為16QAM映射星座點；圖28為64QAM映射星座 占. ^ \\\?
[0039] 圖29為1024和2048點數可配置FFT/IFFT處理器整體結構圖；
[0040] 圖30為FFT/IFFT處理器的運算單元結構；
[0041] 圖31為邏輯成幀控制流程；圖32為本系統(tǒng)時鐘設計圖示。
【具體實施方式】
[0042] 本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0043] 本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的 替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子 而已。
[0044] 如圖6,本發(fā)明提出的⑶R調制模塊包括數據輸入解析模塊、業(yè)務數據通道、業(yè)務 描述通道、系統(tǒng)參數通道、離散導頻模塊、子幀分配控制模塊、子載波映射模塊、星座映射模 塊、0FDM調制模塊、信標模塊、邏輯成幀模塊、物理層信號幀模塊及射頻轉換模塊。
[0045] 其中，數據輸入解析模塊分別與業(yè)務數據通道、業(yè)務描述通道、系統(tǒng)參數通道具有 信號連接。復用數據流由網絡接口輸入數據進解析模塊，數據輸入解析模塊將復用數據流 解析成主業(yè)務數據（MSC)、業(yè)務描述數據（CIC)和系統(tǒng)參數（CPT)以形成調制器所需的3路 通道信息。接口解析工作主要完成3項功能：在CPT流中提取調制信息、完成數據的并串轉 換、生成超幀使能、邏輯幀使能信號。
[0046] 業(yè)務數據通道、業(yè)務描述通道、系統(tǒng)參數通道與子幀分配控制模塊具有信號連接。
[0047] 子幀分配控制模塊、子載波映射模塊、星座映射模塊、0FDM調制模塊、邏輯成幀模 塊、物理層信號幀模塊及射頻轉換模塊順序連接。
[0048]離散導頻模塊與子載波映射模塊具有信號連接；信標模塊與邏輯幀成幀模塊具有 信號連接。
[0049] 下面對本發(fā)明的調制模塊各部分的組成及工作原理做詳細說明。
[0050] 1.MSC通道數據處理
[0051] 1. 1在數字通信中，需要對出現長的0或1進行信號隨機化，否則會影響數據的抗 干擾能力。為了消除這種現象，通常采用加擾技術，而不用增加多余的信息。主業(yè)務數據的 加擾器生成多項式為：
[0052]p(i) =x12+xn+x8+x6+l式 1
[0053] 1. 2加擾過后的數據進入LDPC處理模塊。
[0054] 1. 3LDPC編碼輸出后的map處理，m