通信原理论文

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1、HDRadio系统交织模块Matlab仿真摘要：现今模拟广播技术向数字广播技术转换，是科技发展的必然趋势。FMHDRadio技术可实现模拟与数字节目同播，使模拟FM广播平滑过渡到数字广播。本文介绍了HDRndi。系统物理层的加扰、信道编码、交织、OFDM调制等模块的原理，并对其混合模式的交织模块进行了MATLAB仿真。关键词：HDRadio,MATLAB,Interleaver北日冃艮随着数字技术的迅猛发展，模拟广播技术向数字广播技术转换已成为必然趋势。HDRadio技术是用在AM和FM中的IB0C(带内同

2、频道)技术的发展与完善，尤其是应用在FM波段的FMHDRadio技术系统，可实现模拟与数字节目同播，可使模拟FM广播平滑过渡到数字广播，设备改造投资少。与传统的模拟AM和FM广播以及卫星数字声音广播相比，HDRadio主要有以下几个优点：(1)在FM频段广播可以达到接近CD音质，在中波频段广播的音质可以达到或接近现有模拟FM立体声音质；(2)采用的数字传输技术，可以有效地消除多径、多普勒频移以及突发噪声等其他干扰对接收质量的影响；(3)为更高级的数据和音频业务的产生提供了可能，如环绕立体声节目、音频节目点播、

3、音频节目的存储/重放等；(4)在保持基础设施和频率划分不变、尽量不干扰现有模拟广播的情况下，利用现有模拟广播频道之间的空闲频率资源进行数字音频广播，广播提供商和用户都可以平滑地过渡到数字广播。对于我国来说，HDRadio系统非常适合我国的国情需要，在我国有着广阔的应用前景。主要可从以下几个方面作一个简单的分析：我国幅员广阔，城市距离较远，而在FM波段，电波直线传播，接收范围有限，每个FM电台基木仅能覆盖木地范围，距离靠近的电台彼此之间的频点距离相对较远，因而给HDRadio系统的可靠应用提供了很好的条件，而且

4、大量的空置的频点给实验测试提供了便利的条件。我国的频谱资源紧张，管理部门很难批准一个单独的频段给一个新兴的、市场尚不成熟的无线应用业务，这将给数字音频广播技术的实验、推广和普及带来很大阻力，而HDRadio系统不用占有新的频谱资源，在政策层面上为数字音频广播的推广扫清了障碍。我国属于发展中国家，国民的消费能力有限，而HDRadio系统相对低廉的接收机和对相对较小的电台改造成本为其发展注入了活力。HDRadio系统的可实现模拟广播到数字广播的平滑过渡的特点给电台、给听众、给市场包括给该技术本身以时间和机会去发展

5、壮大成熟，使得该技术有着很顽强的生命力。二.HDRadio系统介绍HDRadio的工作频率和当前分配给FM电台的频率是一样的。利用止交频分复用(OFDM)数字技术，HDRadio将新的数字信号放置于现有FM边带中的任一个之上。本文主要是对混合模式下系统的物理层的儿个功能模块的研究，如图lo对其他儿个协议层暂不作具体研究和讨论。以下是对物理层各个模块功能、原理的详细介绍：系统控制按块

6、系统控制信息随机二进制序列ElPls—'加'扰模―J块>PIPSPTDS、UMPpI►OFD乍a波映射檯块二一■」号生成模块-交

7、织模块PMX-佶逍編码楼块图l.HDRadio系统混合模式物理层各模块流程图1.加扰模块加扰也称为能量扩散处理(scrambleorenergydispersion),目的是将各逻辑信道数据进行随机化处理，使信号频谱弥散。HDRadio系统加扰器如图2中所示，传输帧数据向量的各个输入比特与相应的随机序列进行模2加运算后,所得到的即是加扰传输帧(scrambledtransferframe)。模块中共有I•一个完全相同的并行加扰器，分别对应I•一个逻辑信道，系统根据不同的业务模式对逻辑信道的配置情况，相应地选择

8、其中儿个加扰器。基本过程是基于加扰器的11个状态位和layer2的传输帧进行的两次界或运算，同时进行加扰器本身状态位的移位操作。这11个并行加扰器的初值分别赋为“01111111111”，各个逻辑信道的数在经过加扰之后，依然保持原来的形式，矩阵的行列数都没有发生改变,输出是和输入形式相同的矩阵。图2.HDRadio系统物理层加扰模块原理图2•信道编码模块因为存在信道损失，采用信道编码来增加数字信号的兀余度，从而提高可靠性。编码的纠错性能与编码率成反比。编码器的具体参数由业务模式决定。其中,主要的码率有四种，分

9、别为1/3、2/5、1/2、2/7,每种码率都有对应的删除矩阵,经过加扰的码流进入信道编码模块，经过Tailbiting卷积编码后再经过删除矩阵,实现对于不同码率的要求。3•交织模块输入的数据：交织模块的输入数据就是之前信道编码模块输出的各个逻辑信道的矩阵。经过交织计算出映射位置后，在把输入值一一赋给对应位置的输出值。输出的数据：交织模块的输出是比较特殊的，具体说来，针对主业务模式,它有三种输出：P