專利名稱：解調方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信網絡中的接收機中所使用的解調方法及其設備和程序。接合使用turbo編碼和正交調幅(QAM)的系統來描述優(yōu)選示例是方便的。然而， 本發(fā)明不應被理解為限制于使用turbo編碼，而應被認為一般適用于使用任何類型的信道編碼器的系統使得相應的編碼器使用軟輸入來恢復所發(fā)送的信息比特。
背景技術：
通信系統通常使用前向糾錯來糾正由傳輸信道中所產生的噪聲引起的錯誤。例如，通信系統可以使用用于前向糾錯的“turbo碼”。在發(fā)射機側，turbo編碼器引入了基于信息比特的冗余比特。然后，在turbo編碼器的輸出處的經過編碼的比特被調制并且被發(fā)送給接收機。在接收機端，接收機對所接收到的信號進行解調并且產生到解碼器的接收到的經過編碼的比特。然后，turbo解碼器對所接收到的經過編碼的比特進行解碼以恢復信息比特。為了最大化編碼增益的優(yōu)勢，接收機給所每個接收到的經過編碼的比特指派在代表該比特為1(或0)的概率的多級尺度上的值。一個這樣的尺度被稱為對數似然比(LLR)概率。使用LLR，各個比特一般被表示為-a到a(a>0)之間的數。與a接近的數表明所發(fā)送的比特為0的概率很高，值_a表明所發(fā)送的比特為I的概率很高。值0指示邏輯比特值是不確定的。然后，LLR值被用作軟比特。可以如下計算用于第i (i = 0，1，......N)比特的邏輯似然Ubi)
y其中，y是接收到的QAM符號，z是參考QAM星座中的QAM符號并且o 2是噪聲方差。從這個公式，計算復雜度將涉及步驟I/O2的估計
5
步驟2/參考QAM星座的估計(期望信號的平均幅度的估計)步驟3/距離和最小值搜索的計算步驟4/相除以獲得L (印

發(fā)明內容
上面提到的“常規(guī)LLR”方法一般計算太復雜而難以實現，這是因為每個比特要求在所接收到的QAM符號和所有參考符號之間的最小距離搜索。因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有較少計算復雜度的創(chuàng)新方法及其設備。因此，本發(fā)明的一個目的是解決現有技術的缺點。在優(yōu)選示例中，本發(fā)明的目的是通過減少獲得軟比特所需的距離計算數目來簡化傳統LLR解調方法。在第一方面中，本發(fā)明提供一種用于計算至少一個與無線電接收機所接收到的數據符號相對應的軟比特的方法，該方法包括為至少一個所接收到的數據符號計算平均幅度；根據所計算出的平均幅度針對數據符號計算至少一個閾值幅度；至少部分地根據至少一個閾值來確定將被進行距離確定的星座符號子集；確定數據符號的位置和星座符號子集中的每個符號之間的距離；以及根據所確定的距離計算與所接收到的符號相對應的軟比特。至少部分地根據閾值來確定星座符號子集的步驟包括至少部分地根據閾值確定與所接收到的符號相關聯的核心星座符號；以及確定與核心符號相關聯的多個附加星座符號。優(yōu)選地，確定與核心符號相關聯的多個附加星座符號的步驟是使用查找表被執(zhí)行的。優(yōu)選地，當所接收到的數據符號是用16QAM來調制的時，被進行距離確定的星座符號子集包括5個符號。優(yōu)選地，當所接收到的數據符號是用64QAM來調制的時，被進行距離確定的星座符號子集包括7個符號。在第二方面中，本發(fā)明提供一種用于計算至少一個與無線電接收機所接收到的數據符號相對應的軟比特的方法，該方法包括至少部分地根據一個或多個閾值確定將被進行距離確定的星座符號子集，所述一個或多個閾值是至少部分地根據經過均衡的接收到的符號所計算出的；以及確定數據符號的位置和星座符號子集中的每個符號之間的距離；根據所確定的距離計算與經過均衡的接收到的符號向對應的軟比特。在第三方面中，本發(fā)明提供一種用于計算至少一個與無線電接收機所接收到的數據符號相對應的軟比特的設備，所述設備包括用于為至少一個所接收到的數據符號計算平均幅度的裝置；用于根據所計算出的平均幅度針對數據符號計算至少一個閾值幅度的裝置；用于至少部分地根據至少一個閾值來確定將被進行距離確定的星座符號子集的裝置； 以及用于確定數據符號的位置和星座符號子集中的每個符號之間的距離的裝置；用于根據所確定的距離計算與所接收到的符號相對應的軟比特的裝置。所述設備還包括用于在確定將被進行距離確定的星座符號子集中使用的查找表。作為第四個方面，本發(fā)明提供一種用于計算至少一個與無線電接收機所接收到的數據符號相對應的軟比特的設備，所述設備包括平均幅度計算單元，平均幅度計算單元為
6至少一個所接收到的數據符號計算平均幅度；閾值幅度計算單元，閾值幅度計算單元根據所計算出的平均幅度針對數據符號計算至少一個閾值幅度；子集確定單元，星座符號子集確定單元至少部分地根據至少一個閾值確定將被進行距離確定的星座符號子集；距離確定單元，距離確定單元確定數據符號的位置和星座符號子集中的每個符號之間的距離；軟比特計算單元，軟比特計算單元根據所確定的距離計算與所接收到的符號相對應的軟比特。在第五方面中，本發(fā)明提供一種包括根據本發(fā)明第三方面的設備的通信接收機。在第六方面中，本發(fā)明提供能夠處理本方法或者操作根據本發(fā)明的設備的計算機可讀程序。特別地，程序包括如根據本發(fā)明第一方面或第二方面的方法中所提到的處理步驟。 程序可以被存儲在記錄介質上或者可以通過通信網絡獲得。


現在，參考附圖，將僅通過非限制性示例描述本發(fā)明的示例，在附圖中圖I是包括根據本發(fā)明一個示例的通信接收機的通信系統的示意圖；圖2是示出16-QAM信號星座映射的圖；圖3是描述本發(fā)明優(yōu)選示例中的主要步驟的流程圖；圖4是描述16-QAM信號星座映射的圖，示出在本發(fā)明示例中將被計算距離的所接收到的符號和星座參考符號；以及圖5是描述64-QAM信號星座映射的圖，示出在本發(fā)明另一示例中將被計算距離的所接收到的符號和星座參考符號。優(yōu)選實施方式在廣泛意義上，用于實現根據本發(fā)明的方法的實施方式通過減少獲得軟比特所需的距離計算數目簡化了傳統的LLR解調方法。在優(yōu)選實施方式中，這是通過以下方式實現的首先在I-Q網格上確定經過均衡的接收到的符號應該位于其中的區(qū)域，該區(qū)域例如是方形。該區(qū)域是從自導頻符號計算出的閾值中找到的。在該區(qū)域被確定之后，計算經過均衡的接收到的符號和一小部分參考星座點的之間的距離。所使用的參考星座點是在查找表中被優(yōu)選地預先定義的，并且計算出的距離被直接用于計算軟比特。圖I 一般地示出包括被連接到數字源12的發(fā)射機11的通信系統。發(fā)射機11被配置為從數字源12接收二進制輸入數據。發(fā)射機11產生并且發(fā)送由接收機14接收的經過調制的信號13。接收機14對所接收到的信號進行解調并且試圖恢復之后將被轉發(fā)給目的地15的經過解碼的二進制數據。發(fā)射機11包括編碼器16，編碼器16可以使用turbo碼或諸如卷積碼的其它基于維特比的編碼方法來對二進制輸入數據22進行編碼。發(fā)射機還包括信號映射塊17和調制器18。接收機包括解調器19、邏輯似然估計器20和解碼器21。 與編碼器相似，解碼器21可以使用turbo碼或者其它基于維特比的編碼方案。由編碼器16用合適的碼對要被發(fā)送的二進制輸入數據22進行編碼，產生被稱為經過編碼的比特的一系列二進制符號23。一些經過編碼的比特被分塊到一起并且通過信號映射塊17被映射到信號星座上的點，從而產生一系列復數值的調制符號24。該序列被應用于調制器18，從而產生用于發(fā)送給接收機14的連續(xù)的時域波形。
解調器19對所接收到的經過調制的信號進行解調并且產生一系列復數值的軟符號25。每個軟符號表示對由發(fā)射機11所發(fā)送的調制符號的估計。這些估計被對數似然比估計器20用來提取與給出的調制符號相關聯的對數似然矩陣(軟比特)26。解碼器21使用對數似然矩陣(軟比特)矩陣來對原來被發(fā)送的二進制數據進行解調并且恢復出經過解調的二進制數據27。示例I將在使用16-QAM進行調制的信號的情境中描述本發(fā)明第一示例。圖2描述了方形16-QAM星座。星座200具有指數m = 2，并且被定義為具有4m個點的信號星座。圖2中所示的方形16-QAM星座具有指數m = 2，并且被定義為具有4m個點的信號星座。每個信號點由索引(i，j)標注，其中，0彡i，j彡2m。由以下公式給出星座上的每個i，j點的位置
權利要求
1.一種計算至少一個與無線電接收機接收到的數據符號相對應的軟比特的方法，所述方法包括為至少一個接收到的數據符號計算平均幅度；根據所計算出的平均幅度，針對所述數據符號計算至少一個閾值幅度；至少部分地根據所述至少一個閾值來確定將被進行距離確定的星座符號子集；確定所述數據符號的位置和所述星座符號子集中的每個符號之間的距離；以及根據所述確定的距離計算與接收到的符號相對應的軟比特。
2.根據權利要求I所述的計算與數據符號相對應的軟比特的方法，其中，至少部分地根據所述閾值來確定星座符號子集的步驟包括至少部分地根據所述閾值確定與所述接收到的符號相關聯的核心星座符號；以及確定與所述核心符號相關聯的多個附加星座符號。
3.根據權利要求2所述的計算與數據符號相對應的軟比特的方法，其中，確定與所述核心符號相關聯的多個附加星座符號的步驟是使用查找表來執(zhí)行的。
4.根據權利要求I至3中的任何一個所述的計算與數據符號相對應的軟比特的方法， 其中，所述接收到的數據符號是用16QAM調制的，并且被進行距離確定的星座符號子集包括5個符號。
5.根據權利要求I至3中的任何一個所述的計算與數據符號相對應的軟比特的方法， 其中，所述接收到的數據符號是用64QAM調制的，并且被進行距離確定的星座符號子集包括7個符號。
6.一種用于計算至少一個與無線電接收機接收到的數據符號相對應的軟比特的設備， 所述設備包括用于為至少一個接收到的數據符號計算平均幅度的裝置；用于根據所計算出的平均幅度，針對所述數據符號計算至少一個閾值幅度的裝置； 用于至少部分地根據所述至少一個閾值來確定將被進行距離確定的星座符號子集的裝置；用于確定所述數據符號的位置和所述星座符號子集中的每個符號之間的距離的裝置；以及用于根據所述確定的距離計算與接收到的符號相對應的軟比特的裝置。
7.根據權利要求6所述的用于計算至少一個與無線電接收機接收到的數據符號相對應的軟比特的設備，其中，所述設備還包括用來確定將被進行距離確定的星座符號子集的查找表。
8.根據權利要求6或7所述的用于計算至少一個與無線電接收機接收到的數據符號相對應的軟比特的設備，其中，所述用于確定星座符號子集的裝置被配置為至少部分地根據所述閾值來確定與所述接收到的符號相關聯的核心星座符號；并且確定與所述核心符號相關聯的多個附加星座符號。
9.根據權利要求6至8中的任何一個所述的用于計算至少一個與無線電接收機所接收到的數據符號相對應的軟比特的設備，其中，所述接收到的數據符號是用16QAM調制的，并且被進行距離確定的星座符號子集包括7個符號。
10.根據權利要求6至8中的任何一個所述的用于計算至少一個與無線電接收機所接收到的數據符號相對應的軟比特的設備，其中，所述接收到的數據符號是用64QAM調制的， 并且被進行距離確定的星座符號子集包括7個符號。
11.一種包括根據權利要求6至8中的任何一個所述的設備的通信接收機。
12.—種計算至少一個與無線電接收機接收到的數據符號相對應的軟比特的方法，所述方法包括至少部分地根據一個或多個閾值確定將被進行距離確定的星座符號子集，所述一個或多個閾值是至少部分地根據接收到的符號計算出的；確定所述數據符號的位置和所述星座符號子集中的每個符號之間的距離；以及根據所述確定的距離計算與所述接收到的符號相對應的軟比特。
13.一種用于計算至少一個與無線電接收機接收到的數據符號相對應的軟比特的設備，所述設備包括平均幅度計算單元，所述平均幅度計算單元為至少一個接收到的數據符號計算平均幅度；閾值幅度計算單元，所述閾值幅度計算單元根據所計算出的平均幅度，針對所述數據符號計算至少一個閾值幅度；子集確定單元，所述子集確定單元至少部分地根據所述至少一個閾值來確定將被進行距離確定的星座符號子集；距離確定單元，所述距離確定單元確定所述數據符號的位置和所述星座符號子集中的每個符號之間的距離；軟比特計算單元，所述軟比特計算單元根據所述確定的距離計算與接收到的符號相對應的軟比特。
14.根據權利要求13所述的用于計算至少一個與數據符號相對應的軟比特的設備，其中，所述設備還包括用來確定將被進行距離確定的星座符號子集的查找表。
15.一種計算至少一個與無線電接收機接收到的數據符號相對應的軟比特的程序，所述程序包括以下處理步驟為至少一個接收到的數據符號計算平均幅度；根據所計算出的平均幅度，針對所述數據符號計算至少一個閾值幅度；至少部分地根據所述至少一個閾值來確定將被進行距離確定的星座符號子集；確定所述數據符號的位置和所述星座符號子集中的每個符號之間的距離；以及根據所述確定的距離計算與所接收到的符號相對應的軟比特。
16.根據權利要求15所述的程序，其中，至少部分地根據所述閾值確定星座符號子集的所述處理步驟還包括以下處理步驟至少部分地根據所述閾值確定與所述接收到的符號相關聯的核心星座符號；以及確定與所述核心符號相關聯的多個附加星座符號。
17.根據權利要求16所述的程序，其中，確定與所述核心符號相關聯的多個附加星座符號的所述處理步驟使用查找表來執(zhí)行。
18.根據權利要求15至17中的任何一個所述的程序，其中，所述接收到的數據符號是用16QAM調制的，并且被進行距離確定的星座符號子集包括5個符號。
19.根據權利要求15至17中的任何一個所述的程序，其中，所述接收到的數據符號是用64QAM調制的，并且被進行距離確定的星座符號子集包括7個符號。
20.一種計算至少一個與無線電接收機接收到的數據符號相對應的軟比特的程序，所述程序包括以下處理步驟至少部分地根據一個或多個閾值確定將被進行距離確定的星座符號子集，所述一個或多個閾值是至少部分地根據接收到的符號計算出的；確定所述數據符號的位置和所述星座符號子集中的每個符號之間的距離；根據所述確定的距離計算與所述接收到的符號相對應的軟比特。
21.—種計算至少一個與無線電接收機接收到的數據符號相對應的軟比特的方法，所述方法包括根據平均幅度，針對所述數據符號計算至少一個閾值幅度；至少部分地根據所述至少一個閾值來確定將被進行距離確定的星座符號子集；以及確定所述數據符號的位置和所述星座符號子集中的每個符號之間的距離。
22.一種用于計算至少一個與無線電接收機接收到的數據符號相對應的軟比特的設備，所述設備包括用于根據平均幅度針對所述數據符號計算至少一個閾值幅度的裝置；用于至少部分地根據所述至少一個閾值來確定將被進行距離確定的星座符號子集的裝置；用于確定所述數據符號的位置和所述星座符號子集中的每個符號之間的距離的裝置。
23.一種用于計算至少一個與無線電接收機接收到的數據符號相對應的軟比特的設備，所述設備包括閾值幅度計算單元，所述閾值幅度計算單元根據平均幅度針對所述數據符號計算至少一個閾值幅度；子集確定單元，所述子集確定單元至少部分地根據所述至少一個閾值來確定將被進行距離確定的星座符號子集；和距離確定單元，所述距離確定單元確定所述數據符號的位置和所述星座符號子集中的每個符號之間的距離。
24.一種計算至少一個與無線電接收機接收到的數據符號相對應的軟比特的程序，所述程序包括以下處理步驟根據平均幅度針對所述數據符號計算至少一個閾值幅度；至少部分地根據所述至少一個閾值來確定被進行距離確定的星座符號子集；以及確定所述數據符號的位置和所述星座符號子集中的每個符號之間的距離。
全文摘要
描述了一種解調方法，具體地，一種計算至少一個與無線電接收機所接收到的數據符號相對應的軟比特的方法。在一種形式中，該方法(300)包括為至少一個所接收到的數據符號計算平均幅度。該方法還包括根據所計算出的平均幅度針對數據符號計算至少一個閾值幅度(304)。接著，至少部分地根據至少一個閾值來確定將被進行距離確定的星座符號子集(310)。確定數據符號的位置和星座符號子集中的每個符號之間的距離(312)，然后根據所確定的距離計算與所接收到的符號相對應的軟比特(314)。
文檔編號H04L25/06GK102611659SQ20121005597
公開日2012年7月25日 申請日期2007年9月19日 優(yōu)先權日2006年9月20日
發(fā)明者俊·斯烏, 坦·布伊 申請人:日本電氣株式會社