專利名稱：一種應(yīng)用于通信系統(tǒng)的正交幅度調(diào)制解調(diào)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域的解調(diào)技術(shù)，特別是指一種應(yīng)用于通信系統(tǒng)的正交幅度調(diào)制解調(diào)方法和裝置。

背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，激發(fā)了人們?cè)谟邢薜耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)帶寬上傳輸更多信息的需求。從通信的調(diào)制方式來(lái)說(shuō)，正交幅度調(diào)制(QAM，QuadratureAmplitude Modulation)在帶寬受限時(shí)比其他調(diào)制方式所占用的信道資源更能夠接近信道容量的極限，也就是說(shuō)，在相同的帶寬和發(fā)射功率下，QAM具有更高的傳輸效率。
基于以上原因，在高速率數(shù)據(jù)傳輸中，例如在全球微波存取互通(WiMAX，Worldwide Interoperability for Microwave Access)等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊、衛(wèi)星通信、光纜通信，或者在移動(dòng)通信領(lǐng)域的不同標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議下的通信技術(shù)中，例如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM Global System for Mobile communication)，時(shí)分同步碼分多址接入(TD-SCDMA Time Division synchronous Code Division MultipleAccess)，無(wú)線碼分多址接入(WCDMA Wireless CDMA)、碼分多址接入2000(CDMA2000 Code Division Multiple Access 2000)等各種應(yīng)用到高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)中，人們常常采用QAM方式，例如16QAM，64QAM，甚至256QAM等等，因此，QAM就顯得十分重要，但是現(xiàn)有的QAM方法或者是對(duì)應(yīng)的裝置，由于在接收端信號(hào)幅度的改變，從而導(dǎo)致解調(diào)性能下降，誤塊率急劇增加，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸效率降低；即使在現(xiàn)有的一些發(fā)明技術(shù)中提出了對(duì)上述缺陷的改進(jìn)方案，這些方案仍然需要在接收端進(jìn)行復(fù)雜的解調(diào)運(yùn)算，這些運(yùn)算消耗了時(shí)間，影響了接收端的解調(diào)能力，仍會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸效率降低。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于通信系統(tǒng)的正交幅度調(diào)制解調(diào)方法和裝置，解決接收端誤塊率急劇增加而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸效率降低，以及在接收端進(jìn)行的過(guò)于復(fù)雜的解調(diào)運(yùn)算所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸效率降低的缺陷。
一種應(yīng)用于通信系統(tǒng)的正交幅度調(diào)制解調(diào)方法，包括以下步驟步驟一，接收端采用星座圖對(duì)接收到的符號(hào)進(jìn)行映射，得到所述符號(hào)的最終符號(hào)，并對(duì)該最終符號(hào)飽和操作；步驟二，確定M元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)的各級(jí)預(yù)定門限，根據(jù)該預(yù)定門限與所述飽和操作后的最終符號(hào)計(jì)算出該最終符號(hào)的各個(gè)比特位。
上述方法，其中，步驟一中所述對(duì)接收到的符號(hào)進(jìn)行映射進(jìn)一步包括步驟A.判斷如果需要對(duì)接收到的符號(hào)進(jìn)行相位調(diào)整，則首先對(duì)該符號(hào)進(jìn)行相位調(diào)整得到旋轉(zhuǎn)符號(hào)，并轉(zhuǎn)步驟B；否則直接轉(zhuǎn)步驟B；步驟B.根據(jù)預(yù)定的平均功率調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)符號(hào)或所述接收到的符號(hào)的幅度得到最終符號(hào)。
上述方法，其中，當(dāng)所述的方法應(yīng)用于TD-SCDMA中的16元正交幅度調(diào)制解調(diào)，所述對(duì)接收到的符號(hào)進(jìn)行相位調(diào)整進(jìn)一步包括將星座圖順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度成平面直角坐標(biāo)系下的矩形圖；調(diào)整該旋轉(zhuǎn)符號(hào)的相位得到旋轉(zhuǎn)符號(hào)；且所述旋轉(zhuǎn)符號(hào)的獲得采用以下方法旋轉(zhuǎn)符號(hào)的實(shí)部旋轉(zhuǎn)符號(hào)的虛部其中，

是接收到的符號(hào)，

是旋轉(zhuǎn)符號(hào)，

是接收到的符號(hào)的實(shí)部，

是旋轉(zhuǎn)符號(hào)實(shí)部，

是接收到的符號(hào)的虛部，

是旋轉(zhuǎn)符號(hào)虛部。
上述方法，其中，所述步驟B中，根據(jù)預(yù)定的平均功率調(diào)整該旋轉(zhuǎn)符號(hào)的幅度得到最終符號(hào)

依據(jù)如下方法其中，所述N是所選擇的部份或者全部所述旋轉(zhuǎn)符號(hào)的數(shù)量值；所述K是所述預(yù)定的平均功率的數(shù)值，且K＞0。
上述方法，其中，所述步驟B中，根據(jù)預(yù)定的平均功率調(diào)整該旋轉(zhuǎn)符號(hào)的幅度得到最終符號(hào)

依據(jù)如下方法其中，所述N是所選擇的部份或者全部所述旋轉(zhuǎn)符號(hào)的數(shù)量值；所述K是所述預(yù)定的平均功率的數(shù)值，且K＞0。
上述方法，其中，所述得到最終符號(hào)

之后，進(jìn)一步對(duì)該最終符號(hào)

飽和操作，包括若該最終符號(hào)

的實(shí)部或者虛部大于

，則飽和為

；若該最終符號(hào)

的實(shí)部或者虛部小于

，則飽和為

。
上述方法，其中，所述預(yù)定的平均功率的數(shù)值K＝1時(shí)，則若所述最終符號(hào)

的實(shí)部或者虛部大于1，則飽和為1；若所述最終符號(hào)

的實(shí)部或者虛部小于-1，則飽和為-1。
上述方法，其中，所述步驟二中，所述預(yù)定門限依據(jù)以下方法得到獲得預(yù)定的平均功率的數(shù)值，M元正交幅度調(diào)制中的M的取值M＝22*P，該指數(shù)中的P為正整數(shù)；確定星座圖上旋轉(zhuǎn)符號(hào)所處位置到坐標(biāo)軸的最短距離a，則各級(jí)門限bound_p計(jì)算公式是，其中，p＝1，2，...，P-1；根據(jù)該門限計(jì)算第i個(gè)符號(hào)得到的比特位分別是  bi(2P-1)＝bound_(P-1)p-|bi(2P-3)| bi(2P)＝bound_(P-1)-|bi(2P-2)|。
上述方法，其中，所述步驟二中，計(jì)算出該最終符號(hào)的各個(gè)比特位之后進(jìn)一步包括采用硬比特解調(diào)，將獲取的值直接進(jìn)行判斷，對(duì)所述bi(1)至bi(2P)的值大于等于0則判為0，小于0判為1；或者所述bi(1)至bi(2P)的值大于等于0則判為1，小于0判為0。
上述方法，其中，當(dāng)M＝16時(shí)，P＝2，則p＝1；且依據(jù)所述計(jì)算公式得到對(duì)于16元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)如下 當(dāng)M＝64時(shí)，P＝3，則p＝1或2；且依據(jù)所述計(jì)算公式得到對(duì)于64元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)如下 當(dāng)M＝256時(shí)，P＝4，則p＝1，2或3；且依據(jù)所述計(jì)算公式得到對(duì)于256元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)如下 上述方法，其中，所述計(jì)算公式中的預(yù)定的平均功率的數(shù)值K＝1時(shí)對(duì)于16元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)，則 對(duì)于64元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)，則 對(duì)于256元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)，則 一種應(yīng)用于通信系統(tǒng)的正交幅度調(diào)制解調(diào)裝置，包括一個(gè)符號(hào)預(yù)處理模塊、一個(gè)正交幅度調(diào)制解調(diào)模塊；所述符號(hào)預(yù)處理模塊包括相位調(diào)整單元、幅度調(diào)整單元、飽和修正單元，且所述三個(gè)單元依次電連接；該相位調(diào)整單元用于將星座圖調(diào)整成平面直角坐標(biāo)系下的矩形圖；將接收到的符號(hào)調(diào)整到所述星座圖位于平面直角坐標(biāo)系下的矩形圖的對(duì)應(yīng)位置；該幅度調(diào)整單元根據(jù)預(yù)定的平均功率，將該旋轉(zhuǎn)符號(hào)的幅度調(diào)整到預(yù)定值獲得最終符號(hào)；該飽和修正單元對(duì)該最終符號(hào)進(jìn)行飽和操作；所述正交幅度調(diào)制解調(diào)模塊用于確定M元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)方法的預(yù)定門限，根據(jù)該預(yù)定門限與所述最終符號(hào)獲取各個(gè)比特位。
上述裝置，其中，當(dāng)所述的裝置應(yīng)用于TD-SCDMA中的16元正交幅度調(diào)制解調(diào)，所述相位調(diào)整單元將星座圖順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度成平面直角坐標(biāo)系下的矩形圖；并將接收到的符號(hào)相位調(diào)整到該符號(hào)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度后位于所述平面直角坐標(biāo)系下的矩形圖中的對(duì)應(yīng)位置；所述符號(hào)預(yù)處理模塊的相位調(diào)整單元根據(jù)以下公式計(jì)算出所述旋轉(zhuǎn)符號(hào)

的實(shí)部

虛部
并將該旋轉(zhuǎn)符號(hào)

以及實(shí)部

虛部

發(fā)送給幅度調(diào)整單元。
上述裝置，其中，所述正交幅度調(diào)制解調(diào)模塊獲得預(yù)定的平均功率的數(shù)值K，根據(jù)M元正交幅度調(diào)制中的M的取值M＝22*P計(jì)算出正整數(shù)P；確定星座圖上旋轉(zhuǎn)符號(hào)所處位置到坐標(biāo)軸的最短距離a；根據(jù)公式確定各級(jí)固定門限bound_1、bound_2......bound_(P-1)的值，其中p＝1，2，...，P-1。
上述裝置，其中，所述飽和修正單元輸出的最終符號(hào)獲取各個(gè)比特位之后進(jìn)一步包括采用硬比特解調(diào)方法，將獲取的值直接進(jìn)行判斷，對(duì)所述bi(1)至bi(2P)的值大于等于0則判為0，小于0判為1；或者所述bi(1)至bi(2P)的值大于等于0則判為1，小于0判為0。
上述裝置，其中，所述正交幅度調(diào)制解調(diào)模塊依據(jù)預(yù)先的設(shè)置對(duì)具有格雷碼特征的正交幅度調(diào)制解調(diào)，且至少支持16元正交幅度調(diào)制解調(diào)、64元正交幅度調(diào)制解調(diào)或者256元正交幅度調(diào)制解調(diào)。
應(yīng)用本發(fā)明提供的這種應(yīng)用于通信系統(tǒng)的正交幅度調(diào)制解調(diào)方法和裝置，步驟一，接收端采用星座圖對(duì)接收到的符號(hào)進(jìn)行映射，得到所述符號(hào)的最終符號(hào)，并對(duì)該最終符號(hào)飽和操作；步驟二，確定M元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)的各級(jí)預(yù)定門限，根據(jù)該預(yù)定門限與所述飽和操作后的最終符號(hào)計(jì)算出該最終符號(hào)的各個(gè)比特位。接收端的誤塊率大為減少，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸效率提高，同時(shí)由于進(jìn)行的解調(diào)運(yùn)算變得更為簡(jiǎn)單，因此數(shù)據(jù)傳輸效率得到了提高。



圖1為本發(fā)明實(shí)施例16元正交幅度調(diào)制解調(diào)星座圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例16元正交幅度調(diào)制解調(diào)方法的過(guò)程示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例16元正交幅度調(diào)制解調(diào)星座圖轉(zhuǎn)換示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例16元正交幅度調(diào)制解調(diào)裝置示意圖； 圖5為本發(fā)明中64元正交幅度調(diào)制星座映射示意圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例的正交幅度調(diào)制解調(diào)方法應(yīng)用于通信系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施例方式 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和實(shí)施效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明提供了一種通信系統(tǒng)中的正交幅度調(diào)制解調(diào)的方法和裝置，該解調(diào)方法及裝置可以廣泛應(yīng)用在通信領(lǐng)域的不同通信技術(shù)之中，下面以移動(dòng)通信領(lǐng)域的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)中采用的16QAM為實(shí)施例描述本發(fā)明具體的技術(shù)方案。表1是3GPP R5 25.223協(xié)議中定義的16QAM星座圖映射關(guān)系，每4個(gè)比特對(duì)應(yīng)一個(gè)符號(hào)，其中，符號(hào)是一個(gè)復(fù)數(shù)形式的符號(hào)，該符號(hào)的實(shí)部也稱為I路，虛部也稱為Q路；將表1中反映的比特-符號(hào)映射關(guān)系在平面直角坐標(biāo)系中表示出來(lái)，則如圖1所示，此16QAM的星座圖成菱形，且該菱形內(nèi)角為90°。16QAM符號(hào)的I路，Q路取值范圍均為
表1 16QAM星座圖映射表 圖2所示的是在TD-SCDMA中16QAM的過(guò)程，其具體步驟如下 步驟201.首先發(fā)射端將比特流編碼，編碼后的比特流依次分為多個(gè)組，每4個(gè)連續(xù)比特為一組。
步驟202.每組按照?qǐng)D1所示的星座圖映射為符號(hào)，例如，1101可以映射為

即I路為

Q路為
步驟203.隨后符號(hào)在發(fā)射端形成物理碼道的數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)射頻電路發(fā)射到天線端形成發(fā)射信號(hào)。
步驟204.所述發(fā)射信號(hào)經(jīng)過(guò)空中無(wú)線信道，例如3GPP信道，到達(dá)接收端天線；如圖6所示，該信號(hào)在接收端的射頻前端被接收，信號(hào)經(jīng)過(guò)射頻下變頻和基帶處理，然后被數(shù)據(jù)解調(diào)得到數(shù)字信號(hào)。
步驟205.所述數(shù)字信號(hào)如圖6所示經(jīng)過(guò)符號(hào)解調(diào)器的解調(diào)，得到所需的符號(hào)

所述符號(hào)解調(diào)器可以是聯(lián)合檢測(cè)器抑或其他符號(hào)解調(diào)器。
步驟206.數(shù)據(jù)通信信道(DCC，Data Communication Channel)將該數(shù)據(jù)符號(hào)經(jīng)過(guò)QAM的解調(diào)器，每個(gè)符號(hào)

解調(diào)為四個(gè)比特，將上述解調(diào)出的比特按照順序連接起來(lái)形成比特流，如圖6所示經(jīng)過(guò)量化器送入比特解碼器，最終即可得到用戶所需的比特信息；其中所述QAM的解調(diào)器采用的即是本發(fā)明提供的方法或裝置。
由圖6可以看出，接收端的射頻前端接收到發(fā)射端的信號(hào)后，信號(hào)經(jīng)過(guò)射頻下變頻和基帶處理，然后被數(shù)據(jù)解調(diào)得到數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)QAM的解調(diào)器解調(diào)，解調(diào)出的所有比特按照順序連接起來(lái)形成比特流，并經(jīng)過(guò)量化器送入比特解碼器，最終即可得到所需的用戶信息比特。本發(fā)明實(shí)施例的QAM的解調(diào)器解調(diào)過(guò)程包含以下兩個(gè)主要步驟，其中，符號(hào)

表示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)之前的符號(hào)，

表示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)之后的旋轉(zhuǎn)符號(hào)，不失一般性，以16QAM為例進(jìn)行描述。
步驟一，數(shù)據(jù)預(yù)處理； 如圖3所示，(1)首先是相位調(diào)整，將符號(hào)

所在的星座圖順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度，即對(duì)符號(hào)

順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度，也就是對(duì)符號(hào)

乘以e-jπ/4，由于所述所以符號(hào)

與e-jπ/4的乘積

仍然是一個(gè)復(fù)數(shù)形式的符號(hào)

該

以下稱為旋轉(zhuǎn)符號(hào)，該

的實(shí)部

虛部

可以通過(guò)以下方式的加減運(yùn)算得到 (2)其次是對(duì)旋轉(zhuǎn)符號(hào)

進(jìn)行幅度調(diào)整，所述幅度調(diào)整也即是將相位調(diào)整后的符號(hào)進(jìn)行功率歸一化得到最終符號(hào)

如歸一化到某一個(gè)實(shí)數(shù)值K，該實(shí)數(shù)值K描述了功率的具體取值。
先計(jì)算出全部或者部份旋轉(zhuǎn)符號(hào)

的平均功率

其中i是指第i個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)的腳標(biāo)或者是序號(hào)，然后求其倒數(shù)

最后乘以旋轉(zhuǎn)符號(hào)

得到

其中N表示所述全部或者部份旋轉(zhuǎn)符號(hào)的個(gè)數(shù)。本發(fā)明實(shí)施例中，由于要將相位旋轉(zhuǎn)后的符號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整處理，即歸一化到一個(gè)實(shí)數(shù)的功率調(diào)整值K，因此得到的最終符號(hào)

是其中，

表示經(jīng)過(guò)相位旋轉(zhuǎn)、幅度調(diào)整處理之后的最終符號(hào)，式中用于計(jì)算旋轉(zhuǎn)符號(hào)平均功率的N滿足，其中，

表示有待處理的全部符號(hào)

的個(gè)數(shù)，且N盡量采用2的整數(shù)次冪，以便于接收端降低計(jì)算的復(fù)雜度。功率歸一化處理之后，會(huì)出現(xiàn)一些最終符號(hào)

的實(shí)部

或者虛部

大于

或者小于

對(duì)這些實(shí)部或虛部做飽和處理。所述的飽和處理將凡是所述最終符號(hào)的實(shí)部

或者虛部

大于

的統(tǒng)一飽和處理為

凡是實(shí)部

或者虛部

小于

的統(tǒng)一飽和處理為

例如，當(dāng)K＝1時(shí)，且則1.23飽和處理為1，-1.05飽和處理為-1。
步驟二，對(duì)所述最終符號(hào)

進(jìn)行16QAM，或者64QAM，或者256QAM；解調(diào)的方法通常包括兩種軟比特(Bit)解調(diào)、硬比特(Bit)解調(diào)。
軟比特解調(diào)方法如下，其中bi(1)至bi(2P)則分別表示第i個(gè)最終符號(hào)的第一個(gè)比特至第2P個(gè)比特 首先確定各級(jí)固定門限bound_1、bound_2......bound_(P-1)的值，所述各級(jí)固定門限的值只與具體的QAM星座圖和預(yù)定的幅度調(diào)整值K相關(guān)，設(shè)幅度調(diào)整值K為1的星座圖上，符號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)位置中到坐標(biāo)軸最短距離為a，則各級(jí)固定門限bound_p計(jì)算如下其中p＝1，2，...，P-1，且p是小寫字母，P是大寫字母。
對(duì)于M＝16元正交幅度調(diào)制，根據(jù)公式M＝22*P得到P＝2，則本發(fā)明實(shí)施例的TD-SCDMA中的16QAM方法中，因?yàn)榉日{(diào)整值K＝1，則顯然 當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用于非TD-SCDMA通信系統(tǒng)的時(shí)候，如果需要進(jìn)行64元正交幅度調(diào)制，則對(duì)于M＝64元正交幅度調(diào)制，取根據(jù)公式M＝22*P得到P＝3，如圖5所示，存在兩個(gè)固定門限，則圖中標(biāo)識(shí)的固定門限是當(dāng)K＝1時(shí)的取值，由b1b2的取值在每一個(gè)象限中是一致的，因此圖5中只是標(biāo)識(shí)出了b3b4 b5b6的取值。
當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用于非TD-SCDMA通信系統(tǒng)的時(shí)候，如果需要進(jìn)行64元正交幅度調(diào)制，則對(duì)于M＝256元正交幅度調(diào)制，取根據(jù)公式M＝22*P得到P＝4，存在三個(gè)固定門限 則 在確定了各個(gè)固定門限值以后，對(duì)于使用格雷編碼的M元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)，使用如下方法計(jì)算出每一個(gè)最終符號(hào)的各個(gè)比特位 所述M元正交幅度調(diào)制中的M的取值M＝22*P，其中指數(shù)中的P為正整數(shù)，且公式中，p＝1，2，...，P-1，則  bi(2P-1)＝bound_(P-1)p-|bi(2P-3)| bi(2P)＝bound_(P-1)-|bi(2P-2)| 依據(jù)上述公式得到的數(shù)值通常不會(huì)是0或者1這樣的整數(shù)，而是一些小數(shù)數(shù)值，其中，公式中|bi(2P-2)|、|bi(2P-3)|表示實(shí)數(shù)的取絕對(duì)值運(yùn)算。
當(dāng)M＝16時(shí)，P＝2，則p＝1；對(duì)于16元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)如下 當(dāng)M＝64時(shí)，P＝3，則p＝1，2；對(duì)于64元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)如下 當(dāng)M＝256時(shí)，P＝4，則p＝1，2，3；對(duì)于256元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)如下 以上描述了采用軟比特解調(diào)的方法，如果接收端同時(shí)也采用了硬比特解調(diào)方法，可將經(jīng)過(guò)上述軟比特解調(diào)方法獲取的數(shù)值直接進(jìn)行判斷即可，以圖5所示為例，對(duì)于所述bi(1)至bi(2P)來(lái)說(shuō)，凡是其數(shù)值落在預(yù)定的某一范圍內(nèi)的，則取為整數(shù)；例如對(duì)于數(shù)值大于等于0則判為0，小于0判為1；或者是數(shù)值大于等于0則判為1，小于0判為0；具體的比如軟比特為0.32，可以判為+1，-0.04可以判為0。
所述硬比特解調(diào)方法既可以在軟比特解調(diào)方法之后采用，也可以僅僅采用硬比特解調(diào)方法或者是僅僅采用軟比特解調(diào)方法。
本發(fā)明同時(shí)提供了一種與上述方法相對(duì)應(yīng)的裝置，如圖4所示，該裝置包括一個(gè)符號(hào)預(yù)處理模塊401、一個(gè)QAM解調(diào)模塊405； 所述預(yù)處理模塊用于對(duì)符號(hào)

進(jìn)行預(yù)處理；在TD-SCDMA通信系統(tǒng)中，該模塊將接收到的符號(hào)所在的星座圖順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度成平面直角坐標(biāo)系下的矩形圖得到旋轉(zhuǎn)符號(hào)；并根據(jù)該星座的平均功率將該旋轉(zhuǎn)符號(hào)的幅度調(diào)整到預(yù)定值，獲得最終符號(hào)

然后進(jìn)行飽和處理。該預(yù)處理模塊包括相位調(diào)整單元402、幅度調(diào)整單元403、飽和修正單元404，所述三個(gè)單元依次電連接。
其中，相位調(diào)整單元404對(duì)符號(hào)

順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度，也就是對(duì)符號(hào)

乘以e-jπ/4，由于所述所以符號(hào)

與e-jπ/4的乘積

仍然是一個(gè)復(fù)數(shù)形式的符號(hào)

該符號(hào)可以稱為的旋轉(zhuǎn)符號(hào)，該旋轉(zhuǎn)符號(hào)的實(shí)部

虛部

由相位調(diào)整單元404通過(guò)以下的加減運(yùn)算得到 所述相位調(diào)整單元404將得到的旋轉(zhuǎn)符號(hào)

以及實(shí)部

虛部

發(fā)送給幅度調(diào)整單元403，該幅度調(diào)整單元403用于對(duì)符號(hào)

進(jìn)行幅度調(diào)整，即先計(jì)算出旋轉(zhuǎn)后的序列的平均功率

然后求其倒數(shù)

最后乘以旋轉(zhuǎn)后的符號(hào)序列得到

本發(fā)明中，由于要將相位旋轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行功率的歸一化處理，歸一到一個(gè)表示功率的實(shí)數(shù)值K，因此得到的最終符號(hào)

是其中，

表示經(jīng)過(guò)相位旋轉(zhuǎn)以及功率的歸一化處理之后的符號(hào)，這里用于計(jì)算序列平均功率的N滿足，這里盡量使N為2的整數(shù)次冪，以便于計(jì)算，降低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。在功率歸一化處理之后的符號(hào)

被該相位調(diào)整單元404發(fā)送給飽和修正單元404。所述飽和修正單元404用于飽和修正歸一化之后的

對(duì)那些實(shí)部

或者虛部

大于

或者小于

的符號(hào)進(jìn)行飽和處理，即將實(shí)部

或者虛部

大于

的統(tǒng)一飽和修正為

將部

或者虛部

小于

的統(tǒng)一飽和修正為
所述飽和修正單元404與所述QAM解調(diào)模塊405連接。
QAM解調(diào)模塊405用于解調(diào)并至少支持16QAM、64QAM、256QAM；解調(diào)的方法通常包括兩種軟比特解調(diào)方法、硬比特解調(diào)方法。
軟比特解調(diào)方法中，首先確定各級(jí)固定門限bound_p的值，上述門限的值只與具體的QAM星座圖和預(yù)定的幅度調(diào)整值K相關(guān)，如圖5所示，設(shè)幅度調(diào)整值K為1的星座圖上到坐標(biāo)軸最短距離為a，則各級(jí)固定門限其中p＝1，2，...，P-1。本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)于TD-SCDMA中的16QAM方法，取K＝1，則顯然之后對(duì)于M＝16元正交幅度調(diào)制，M＝64元正交幅度調(diào)制，M＝256元正交幅度調(diào)制的具體實(shí)現(xiàn)如所述的方法中描述的一致，此處不再累述。
其中，該QAM解調(diào)模塊405中可以選擇采用支持M＝16元正交幅度調(diào)制，M＝64元正交幅度調(diào)制，M＝256元正交幅度調(diào)制的模塊或者是單元。同時(shí)，該QAM解調(diào)模塊405提供硬比特解調(diào)的功能，可將經(jīng)過(guò)上述軟比特解調(diào)方法獲取的值直接進(jìn)行判斷即可，所述bi(1)至bi(2P)的數(shù)值落在某一范圍內(nèi)時(shí)，例如對(duì)于數(shù)值大于等于0則判為0，小于0判為1；或者是數(shù)值大于等于0則判為1，小于0判為0；具體的比如軟比特為0.32，可以判為+1，-0.04可以判為0。
所述硬比特解調(diào)方法既可以在軟比特解調(diào)方法之后采用，也可以僅僅采用硬比特解調(diào)方法或者是軟比特解調(diào)方法。
應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例中描述的技術(shù)方案，其解調(diào)過(guò)程簡(jiǎn)單，其中的符號(hào)預(yù)處理過(guò)程只包含相位調(diào)整和幅度調(diào)整，解調(diào)過(guò)程中絕大多數(shù)是加法運(yùn)算，同時(shí)解調(diào)性能好，解決了接收端誤塊率急劇增加而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸效率降低，以及在接收端進(jìn)行的復(fù)雜解調(diào)運(yùn)算所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸效率降低的缺陷。且由于本發(fā)明技術(shù)方案解決的技術(shù)問(wèn)題在通信領(lǐng)域中普遍存在，因此本發(fā)明的技術(shù)方案在各種通信領(lǐng)域中均能得到應(yīng)用。
最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，所有的參數(shù)取值可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，且在該權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于通信系統(tǒng)的正交幅度調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，包括以下步驟
步驟一，接收端采用星座圖對(duì)接收到的符號(hào)進(jìn)行映射，得到所述符號(hào)的最終符號(hào)，并對(duì)該最終符號(hào)飽和操作；
步驟二，確定M元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)的各級(jí)預(yù)定門限，根據(jù)該預(yù)定門限與所述飽和操作后的最終符號(hào)計(jì)算出該最終符號(hào)的各個(gè)比特位。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟一中所述對(duì)接收到的符號(hào)進(jìn)行映射進(jìn)一步包括
步驟A.判斷如果需要對(duì)接收到的符號(hào)進(jìn)行相位調(diào)整，則首先對(duì)該符號(hào)進(jìn)行相位調(diào)整得到旋轉(zhuǎn)符號(hào)，并轉(zhuǎn)步驟B；否則直接轉(zhuǎn)步驟B；
步驟B.根據(jù)預(yù)定的平均功率調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)符號(hào)或所述接收到的符號(hào)的幅度得到最終符號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述的方法應(yīng)用于TD-SCDMA中的16元正交幅度調(diào)制解調(diào)，所述對(duì)接收到的符號(hào)進(jìn)行相位調(diào)整進(jìn)一步包括將星座圖順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度成平面直角坐標(biāo)系下的矩形圖；調(diào)整該旋轉(zhuǎn)符號(hào)的相位得到旋轉(zhuǎn)符號(hào)；且所述旋轉(zhuǎn)符號(hào)的獲得采用以下方法
旋轉(zhuǎn)符號(hào)的實(shí)部
旋轉(zhuǎn)符號(hào)的虛部其中，
是接收到的符號(hào)，
是旋轉(zhuǎn)符號(hào)，
是接收到的符號(hào)的實(shí)部，
是旋轉(zhuǎn)符號(hào)實(shí)部，
是接收到的符號(hào)的虛部，
是旋轉(zhuǎn)符號(hào)虛部。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，根據(jù)預(yù)定的平均功率調(diào)整該旋轉(zhuǎn)符號(hào)的幅度得到最終符號(hào)
依據(jù)如下方法
其中，所述N是所選擇的部份或者全部所述旋轉(zhuǎn)符號(hào)的數(shù)量值；所述K是所述預(yù)定的平均功率的數(shù)值，且K＞0。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述得到最終符號(hào)
之后，進(jìn)一步對(duì)該最終符號(hào)
飽和操作，包括
若該最終符號(hào)
的實(shí)部或者虛部大于
則飽和為
若該最終符號(hào)
的實(shí)部或者虛部小于
則飽和為
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定的平均功率的數(shù)值K＝1時(shí)，則若所述最終符號(hào)
的實(shí)部或者虛部大于1，則飽和為1；
若所述最終符號(hào)
的實(shí)部或者虛部小于-1，則飽和為-1。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，所述預(yù)定門限依據(jù)以下方法得到
獲得預(yù)定的平均功率的數(shù)值，M元正交幅度調(diào)制中的M的取值M＝22*P，該指數(shù)中的P為正整數(shù)；確定星座圖上旋轉(zhuǎn)符號(hào)所處位置到坐標(biāo)軸的最短距離a，則各級(jí)門限bound_p計(jì)算公式是其中，p＝1，2，...，P-1；
根據(jù)該門限計(jì)算第i個(gè)符號(hào)得到的比特位分別是
bi(2P-1)＝bound_(P-1)p-|bi(2P-3)|
bi(2P)＝bound_(P-1)-|bi(2P-2)|。
8.如權(quán)利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，計(jì)算出該最終符號(hào)的各個(gè)比特位之后進(jìn)一步包括
采用硬比特解調(diào)，將獲取的值直接進(jìn)行判斷，對(duì)所述bi(1)至bi(2P)的值大于等于0則判為0，小于0判為1；或者所述bi(1)至bi(2P)的值大于等于0則判為1，小于0判為0。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當(dāng)M＝16時(shí)，P＝2，則p＝1；且依據(jù)所述計(jì)算公式得到對(duì)于16元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)如下
當(dāng)M＝64時(shí)，P＝3，則p＝1或2；且依據(jù)所述計(jì)算公式得到對(duì)于64元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)如下
當(dāng)M＝256時(shí)，P＝4，則p＝1，2或3；且依據(jù)所述計(jì)算公式得到對(duì)于256元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)如下
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算公式中的預(yù)定的平均功率的數(shù)值K＝1時(shí)
對(duì)于16元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)，則
對(duì)于64元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)，
則
對(duì)于256元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)，則
11.一種應(yīng)用于通信系統(tǒng)的正交幅度調(diào)制解調(diào)裝置，其特征在于，包括一個(gè)符號(hào)預(yù)處理模塊、一個(gè)正交幅度調(diào)制解調(diào)模塊；
所述符號(hào)預(yù)處理模塊包括相位調(diào)整單元、幅度調(diào)整單元、飽和修正單元，且所述三個(gè)單元依次電連接；
該相位調(diào)整單元用于將星座圖調(diào)整成平面直角坐標(biāo)系下的矩形圖；將接收到的符號(hào)調(diào)整到所述星座圖位于平面直角坐標(biāo)系下的矩形圖的對(duì)應(yīng)位置；
該幅度調(diào)整單元根據(jù)預(yù)定的平均功率，將該旋轉(zhuǎn)符號(hào)的幅度調(diào)整到預(yù)定值獲得最終符號(hào)；
該飽和修正單元對(duì)該最終符號(hào)進(jìn)行飽和操作；
所述正交幅度調(diào)制解調(diào)模塊用于確定M元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)方法的預(yù)定門限，根據(jù)該預(yù)定門限與所述最終符號(hào)獲取各個(gè)比特位。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述的裝置應(yīng)用于TD-SCDMA中的16元正交幅度調(diào)制解調(diào)，所述相位調(diào)整單元將星座圖順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度成平面直角坐標(biāo)系下的矩形圖；并將接收到的符號(hào)相位調(diào)整到該符號(hào)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度后位于所述平面直角坐標(biāo)系下的矩形圖中的對(duì)應(yīng)位置；
所述符號(hào)預(yù)處理模塊的相位調(diào)整單元根據(jù)以下公式計(jì)算出所述旋轉(zhuǎn)符號(hào)
的實(shí)部
虛部
并將該旋轉(zhuǎn)符號(hào)
以及實(shí)部
虛部
發(fā)送給幅度調(diào)整單元。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述正交幅度調(diào)制解調(diào)模塊獲得預(yù)定的平均功率的數(shù)值K，根據(jù)M元正交幅度調(diào)制中的M的取值M＝22*P計(jì)算出正整數(shù)P；確定星座圖上旋轉(zhuǎn)符號(hào)所處位置到坐標(biāo)軸的最短距離a；
根據(jù)公式確定各級(jí)固定門限bound_1、bound_2......bound_(P-1)的值，其中p＝1，2，...，P-1。
14.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述飽和修正單元輸出的最終符號(hào)獲取各個(gè)比特位之后進(jìn)一步包括采用硬比特解調(diào)方法，將獲取的值直接進(jìn)行判斷，對(duì)所述bi(1)至bi(2P)的值大于等于0則判為0，小于0判為1；或者所述bi(1)至bi(2P)的值大于等于0則判為1，小于0判為0。
15.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述正交幅度調(diào)制解調(diào)模塊依據(jù)預(yù)先的設(shè)置對(duì)具有格雷碼特征的正交幅度調(diào)制解調(diào)，且至少支持16元正交幅度調(diào)制解調(diào)、64元正交幅度調(diào)制解調(diào)或者256元正交幅度調(diào)制解調(diào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于通信系統(tǒng)的正交幅度調(diào)制解調(diào)方法，包括以下步驟步驟一，接收端采用星座圖對(duì)接收到的符號(hào)進(jìn)行映射，得到所述符號(hào)的最終符號(hào)，并對(duì)該最終符號(hào)飽和操作；步驟二，確定M元正交幅度調(diào)制的軟比特解調(diào)的各級(jí)預(yù)定門限，根據(jù)該預(yù)定門限與所述飽和操作后的最終符號(hào)計(jì)算出該最終符號(hào)的各個(gè)比特位。本發(fā)明中的符號(hào)預(yù)處理過(guò)程只包含相位調(diào)整和符號(hào)調(diào)整，并且計(jì)算所述最終符號(hào)的各個(gè)比特位的過(guò)程中大多采用加減運(yùn)算，因此解調(diào)過(guò)程簡(jiǎn)單，解調(diào)性能好，解決了接收端誤塊率急劇增加而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸效率降低，以及在接收端進(jìn)行的復(fù)雜解調(diào)運(yùn)算所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸效率降低的缺陷。
文檔編號(hào)H04L27/38GK101102301SQ20071011952
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
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