工信部拒绝CDR和DRM,广播频率大面积关停,行将就木or涅槃重生?(二)

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工信部拒绝CDR和DRM,广播频率大面积关停,行将就木or涅槃重生?

上文发出后,

颇受关注,

从部委到地方广播电台,

均有私信和电话来询,

问题都大差不差:

工信部不考虑车载数字广播吗?

NBB如何做到让车企认可?

显然,

各界对技术和经营理念的革新,

敢于有所思考了,

在小编看来,

两个问题是同一个答案:

考虑就得周全,

专注才能专业。

“北斗+广播”干货科普---需求定义NBB-NRTK(细节又具体,一篇看明白)

“北斗+广播”(NBB-NRTK),

正是通过需求调研周全和研发极致专注,

带来“技术&理念”革新,

前一篇主要讲的是服务理念和市场思维,

这篇是核心技术(NBB)差异化优势详解。

01

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为RTK定制的广播通信

02

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模数同播,灵活部署

400KHz300KHz400KHz-plus根据许可频率的实际可用边带,适配现存的调频发射机和多工系统。中间三角形区域是调频模拟信号,两侧边带信号块是时空数据调制后的数字信号,音频收听和高精度定位,同步并行无感接收。

03

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全新架构,广播全家桶

以RTK为例,拿出来一点点物理带宽就能重新定义一个服务场景,那广播全家桶能定义多少个场景呢?广播电台的未来,在于强执行创造力与想象力的共生。

04

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自主可控,SOC芯片

双tuner带存储带主控SOC设计,异频跨城自适应跟踪,听电台不用调频率,时空数据无感持续稳定接收。

05

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技术应用主义工程美学

欧洲、美国、中国都有模数同播技术,且传统车载接收芯片一直都是欧美垄断,为什么一定会是NBB呢?Narrow Band data Broadcast,即窄带数据广播。为什么说NBB是为RTK定制的呢?顾名思义,突出“窄”,就有“窄”的道理。“窄”意味着覆盖和接收的最优,尽可能“窄”的物理带宽,如何能做到尽可能“宽”的有效传输,是每一个细节的全新定义。从帧结构到纠错码,堪称一场完美的技术应用主义工程美学展现。

06

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细节是魔鬼之帧结构

系统帧最终成帧是超帧,超帧由1个或4个物理层信号帧构成,物理层信号帧由58个OFDM符号和信标组成。

信标由同步信标和传输模式信标组成。

两路伪随机序列经过一系列变换形成同步信标,32个MID序列经过一系列变换形成传输模式信标。

NBB系统的帧由超帧构成,超帧由物理层信号帧构成。

超帧是NBB系统传输中最小的逻辑片段,完全接收一个完整的超帧才能正确的解析出传输的内容。

短交织模式下,1个物理层信号帧组成1个超帧。

长交织模式下,4个物理层信号帧组成1个超帧。

物理层信号帧是NBB系统传输中最小的独立信号片段。

物理层信号帧由信标和58个OFDM符号构成。

每个物理层信号帧的时间长度为160ms。

传输短帧结构:

HDradio和CDR都采用较长的信号帧长和较长的交织块,使数字信号的调制和解调的延迟比较大,不适合差分数据对传输延迟高的要求。

NBB技术专为传输差分数据而设计,采用更短的帧结构和更小的交织块结构,使数字信号的调制和解调的延迟比较小,更好的满足差分数据对传输延迟高的要求。

本发明采用160ms长度最小帧结构,使用两种交织模式,最长的交织模式交织深度为640ms,均远小于HDradio和CDR的帧长。

传输模式融入帧头结构中:

HDradio和CDR技术在设计结构上均分成控制数据传输通道和业务数据传输通道,这种结构设计满足了数字音频广播中的通道划分要求,控制数据传输通道传输配置信息和节目信息,业务数据传输通道传输传输音频数据流。

这种双通道设计对于差分数据传输存在较大的浪费,差分数据传输只能利用业务数据传输通道,控制数据传输通道不能传输有效信息。

HDradio和CDR技术在传输差分数据时效率不高。

NBB系统为专门传输差分数据而设计,无需传输音频节目中的节目信息,采用了不同于HDradio和CDR的单传输通道的模式,全部通道资源都可以用来传输差分数据,传输效率高。

NBB帧结构将系统控制信息融合在传输模式信标头中,将系统控制信息随帧头传输,而无需专门的传输通道进行传输,充分利用了通道传输能力,提升了传输效率。

07

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细节是魔鬼之OFDM调制

1:将业务数据比特流根据星座映射法调制成一组数据复数符号;

2:根据不同的工作频谱模式确定业务数据的OFDM符号中可用的有效子载波;

3:根据不同的工作频谱模式与所述有效子载波的映射关系,确定所述有效子载波中导频位置;

4:根据不同的工作频谱模式由伪随机序列生成器生成导频数据,并经QPSK映射调制成导频符号;

5:根据所述步骤3中导频位置,将所述步骤4的导频符号填充至有效子载波中,在剩余的有效子载波中按照顺序填充所述步骤1的数据复数符号,在虚拟子载波中填充零复数符号;

6:对填充后的子载波进行IFFT变换生成时域OFDM符号,在所述时域OFDM符号上加上循环前缀形成完整的数据OFDM符号。



导频图案优化:

相比CDR,NBB采用的导频图案中只采用的离散导频,而没有采用连续导频。

NBB中离散导频的密度略高于CDR,但由于没有使用连续导频,导频所占用的开销还低于CDR。

通常连续导频在保护边缘频率的子载波信道估计方面有较好的作用,NBB中未采用连续导频,但通过离散导频设计保障在每两个OFDM符号间总在频谱边缘有一个导频符号。

相比HDradio, NBB的导频图案中采用离散导频,HDradio只由连续导频,且每19个子载波符号有一个导频符号。

导频密度较低,因此在动态信道下HDradio的信道估计准确性比NBB低。

有效子载波映射优化:

NBB采用的频谱模式与CDR类似,有部分相同之处,两者都有划分子带的概念,NBB增加了一种扩展子带的概念。

在相同的子带内,NBB可利用的子载波数量更多,而NBB与CDR的子载波之间的间隔是一样的。

NBB对子载波映射的优化,使在相同的频带内可传输更多的信息,提升了调制效率。

HDradio中没有子带的概念,没有子载波映射的概念,有效子载波连续排列在频谱中。

NBB系统优化了导频图案设计,优化了子载波映射方式,使同样的接收性能同样的频率带宽下传输更多的信息,提升了传输效率。

08

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细节是魔鬼之LDPC编码

NBB系统中的信道编码过程将业务数据流编码后变成业务数据比特流,业务数据比特流因为编码的原因数据量大于编码前的业务数据。

编码方法包含以下几个步骤:

1、生成扰码,将业务数据流根据加扰方法对业务数据流进行加扰。

2、加扰后的数据根据LDPC的生成矩阵生成经过LDPC编码后的比特流。

3、将LDPC编码后的比特流根据交织模式按照交织算法形成交织后的业务数据比特流。

信道编码性能:

NBB与CDR都采用LDPC纠错编码方式。CDR中的LDPC为9216bit,NBB中的LDPC码长采用6960bit。

LDPC编码的纠错能力跟码长有关,码长越长越容易达到更好的纠错性能。

LDPC编码的编译码器实现复杂度跟LDPC的码长成负相关,LDPC码长越长实现复杂度越高,LDPC码长越短实现复杂度越低。

经仿真测试,NBB中的LDPC编码虽然码长较短,但在译码门限等性能指标上与CDR的LDPC码相当。

相比较,NBB的LDPC编码性能与CDR相当,但实现复杂度降低。

HDradio采用卷积码作为纠错码,纠错性能上与NBB和CDR有明显的差距。

优势是实现复杂度较低。

LDPC码校验矩阵和生成矩阵的描述:

LDCP编码通常码字较长,因此LDPC编码的校验矩阵和生成矩阵通常比较大。

如果用二进制将LDPC编码描述出来,以CDR中1/2码率LDPC校验矩阵将由4608x9216bit,大约是四千两百多万bit,在CDR标准中用16进制描述LDPC码的校验矩阵和生成矩阵用了两百多页。

NBB中的LDPC编码巧妙的设计了循环矩阵块,进使用十几页就可以将LDPC码的校验矩阵和生成矩阵描述清楚。

这是NBB标准中的一个特色。

(6496, 4060)LDPC码的校验矩阵由12×32个矩阵块构成。

NBB采用系统LDPC码,完成编码后信息位在前、校验在后,NBB系统的LDPC生成矩阵。其生成矩阵形式如下:

NBB系统设计的LDPC编码用较低的复杂度实现较好的纠错性能。

采用巧妙的循环矩阵块结构,使码校验矩阵和生成矩阵的描述变得非常简洁。

09

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国策是王道

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