DRM廣播的性能優(yōu)化和移動平臺移植.pdf

1、眾多先進的有線與無線數(shù)字通信方式的崛起使得人們可以便捷地享受各種高速數(shù)字數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，這讓一些傳統(tǒng)的模擬通信方式逐漸失去人們的青睞，調(diào)幅(AM，Amplitude Modulation)廣播則是其中的代表。為了讓傳統(tǒng)的AM廣播重新煥發(fā)活力，以DRM(Digital Radio Mondiale)為代表的數(shù)字聲音廣播的概念應(yīng)運而生。DRM廣播在傳統(tǒng)AM廣播設(shè)備的基礎(chǔ)上加以改進就可以實現(xiàn)數(shù)字信息的傳輸，因而推廣成本較低，具有極大的潛力。

2、　　針對DRM數(shù)字聲音廣播，為了進一步了解其工作原理，提升其性能并推廣其應(yīng)用，本文進行了以下3個方面的工作:
　　首先，DRM物理層使用了正交頻分復(fù)用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)調(diào)制來提供信號在衰落信道下的魯棒性。但OFDM對同步誤差十分敏感，因而DRM接收機需要格外注重對OFDM信號同步的設(shè)計與實現(xiàn)。本文詳細介紹了DRM接收機中頻率同步、時間同步、信道估計的理

3、論基礎(chǔ)和實現(xiàn)方式。這對于理解DRM廣播的工作原理、分析其理論性能大有裨益。
　　其次，標準DRM系統(tǒng)中使用了多級編碼(MLC，Multilevel Coding)作為信道編碼模塊的結(jié)構(gòu)，并使用碼率兼容刪余卷積(RCPC，Rate Compatible Punctured Convolutional)碼作為MLC每一級的子編碼。為了降低DRM系統(tǒng)的誤碼率，實現(xiàn)更加可靠的數(shù)字傳輸，使用更加先進的低密度奇偶校驗（LDPC，Low Den

4、sity Parity Check）碼替換RCPC碼作為信道編碼。針對傳輸DRM信號的中短波信道，設(shè)計了MLC在此類信道下的碼率分布，并在典型的中短波信道下進行了仿真。仿真結(jié)果表明LDPC碼可以明顯提升DRM系統(tǒng)的誤碼率性能。同時，作為LDPC碼的一個子類，準循環(huán)LDPC（QC-LDPC，Quasi-Cyclic Low Density Parity Check）碼所具有的結(jié)構(gòu)特性可以減少存儲校驗矩陣的存儲空間并降低編碼的復(fù)雜度。因而本

5、文將一般的LDPC碼替換為QC-LDPC來提升DRM系統(tǒng)信道編碼模塊的應(yīng)用效率。針對由原型圖循環(huán)提升得到的QC-LDPC碼，提出了相關(guān)構(gòu)造算法來提升碼字性能，仿真結(jié)果表明所構(gòu)造碼字在低誤碼率區(qū)域有著較好的性能。此外，為了進一步利用QC-LDPC碼的結(jié)構(gòu)特性，提出了一種新的QC-LDPC編碼方式，將QC-LDPC碼的編碼分解為基碼的編碼，因而可極大降低編碼所需的校驗陣預(yù)處理的復(fù)雜度，減少存儲編碼矩陣所占用的內(nèi)存空間。詳細分析了此編碼方式的

6、編碼復(fù)雜度。
　　最后，現(xiàn)有DRM接收機主要有兩種實現(xiàn)方式:一是使用硬件設(shè)備直接實現(xiàn)DRM信號的接收和解調(diào)，另一種則使用傳統(tǒng)的AM收音機將DRM信號從載波頻率位置接收后輸入PC機并以軟件無線電的方式實現(xiàn)信號的解調(diào)。其中以軟件方式實現(xiàn)的DRM接收機無疑成本更低，但需要PC機，缺乏足夠的靈活性。為了推廣DRM數(shù)字廣播的應(yīng)用，本文將DRM軟件接收機移植至Android和iOS這兩個目前最為流行的移動操作系統(tǒng)上。這樣傳統(tǒng)的AM收音機配合任