專利名稱：8psk星座圖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字調(diào)相技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及8PSK星座圖。
背景技術(shù)：
數(shù)字調(diào)制技術(shù)尤其是數(shù)字調(diào)相技術(shù)(PSK)是大容量數(shù)字系統(tǒng)采用的基本技術(shù)。在數(shù)字通信中，盡管PSK的理論研究已達(dá)到高階，但商用的PSK技術(shù)通常是BPSK、QPSK或者QPSK的變形。下一步可能大規(guī)模進(jìn)入商用的PSK技術(shù)是8PSK。現(xiàn)有調(diào)制解調(diào)權(quán)威文獻(xiàn)8PSK模型(這些文獻(xiàn)及模型主要有1.Alister Burr的Modulation and Coding for Wireless Communications,page40 ；2.Sergei Semenov andEvgenii Krouk 的 Modulation and coding techniques in wireless communications,page47 ；3.Fuqin Xiong的Digital Modulation Techniques, second edition.pagel50 ；4.Goldsmith的Wireless communications, pagel36)所表不的星座間的歐幾里得距離與碼距的關(guān)系，存在如下缺點(diǎn):1、部分歐幾里得距離較大的星座點(diǎn)，所表示的數(shù)字代碼的碼距有的最大，有的最?。欢鴼W幾里得距離相距最遠(yuǎn)的星座點(diǎn)，所表示數(shù)字代碼的碼距不是最大。2、信道上較大的干擾或噪聲有可能導(dǎo)致8PSK星座所表示的3比特信息中的I比特或3比特發(fā)生差錯(cuò)。按照上述文獻(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)，如果信道的隨機(jī)噪聲導(dǎo)致相移并非最惡劣的情況下，可能導(dǎo)致最嚴(yán)重的信息失真。解調(diào)時(shí)導(dǎo)致的結(jié)果是:相移較大的星座點(diǎn)，碼距要么最小要么最大，也就是說，有可能出現(xiàn)誤碼最嚴(yán)重的情形。一般因調(diào)制解調(diào)所致的差錯(cuò)要通過信道碼來糾正。目前的糾錯(cuò)碼技術(shù)中，常用循環(huán)碼實(shí)現(xiàn)I比特差錯(cuò)的糾正；而大于等于2比特差錯(cuò)的糾錯(cuò)技術(shù)，通常用BCH碼、卷積碼或者Turbo碼(或即將進(jìn)入商用的LDPC碼)來糾正，但這時(shí)譯碼復(fù)雜度增大了許多而導(dǎo)致成本的增加，這是在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)中必須面臨的具體問題。也就是說，歐幾里得距離不是最大時(shí)對(duì)應(yīng)的信道差錯(cuò)可能達(dá)到最大，導(dǎo)致差錯(cuò)可能超出了信道碼的糾錯(cuò)能力。因此，需要設(shè)計(jì)更符合隨機(jī)噪聲特性的新型8PSK星座圖來克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明從星座間的歐幾里得距離與所表示的數(shù)字代碼間碼距的關(guān)系出發(fā)，設(shè)計(jì)了性能更好的8PSK星座圖，它完全不同于以往權(quán)威參考文獻(xiàn)所描述的星座圖。在新設(shè)計(jì)的星座圖中，所述星座圖之間歐幾里得距離的大小與所表示數(shù)字代碼間的碼距成線性關(guān)系，避免了傳統(tǒng)星座圖中較大的相移可能導(dǎo)致最大數(shù)目差錯(cuò)的弊端。同時(shí)降低了因調(diào)制解調(diào)所致的差錯(cuò)，降低了糾錯(cuò)碼譯碼復(fù)雜度的成本。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種新設(shè)計(jì)的8PSK星座圖。一種8PSK星座圖，星座間歐幾里得距離的大小與所表示數(shù)字代碼間的碼距成線性關(guān)系；星座點(diǎn)間的歐幾里得距離較小時(shí)，數(shù)字代碼間的碼距較小，避免了傳統(tǒng)星座圖中較小的相移可能導(dǎo)致較大數(shù)目差錯(cuò)的弊端；星座點(diǎn)間的歐幾里得距離較大時(shí)，數(shù)字代碼間的碼距較大；星座點(diǎn)間的歐幾里得距離最大時(shí)，數(shù)字代碼間的碼距最大；信道上的隨機(jī)差錯(cuò)與所述星座點(diǎn)間的歐幾里得距離成正比，即，隨機(jī)差錯(cuò)逐漸累積導(dǎo)致數(shù)字信息的變化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的8PSK星座圖在正常工作的情況下，相位變化逐漸積累到很大的時(shí)候，同等程度的信息失真導(dǎo)致的變化將與隨機(jī)信道上的信息實(shí)際變化相符。這樣設(shè)計(jì)的星座圖將減少解調(diào)時(shí)的誤判，避免了糾錯(cuò)碼復(fù)雜度增加而導(dǎo)致的成本增加。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1為目前權(quán)威文獻(xiàn)的8PSK星座圖。圖2為目前權(quán)威文獻(xiàn)的8PSK星座圖。圖3為目前權(quán)威文獻(xiàn)的8PSK星座圖。圖4為目前權(quán)威文獻(xiàn)的8PSK星座圖。圖5為本發(fā)明的8PSK星座圖。圖6為本發(fā)明的8PSK星座圖。圖7為本發(fā)明的8PSK星座圖。圖8為本發(fā)明的8PSK星座圖。圖9為圖5所示8PSK星座圖中信道上出現(xiàn)隨機(jī)差錯(cuò)時(shí)的信息失真圖。圖10為圖6所示8PSK星座圖中信道上出現(xiàn)隨機(jī)差錯(cuò)時(shí)的信息失真圖。圖11為圖1至圖4所示的目前權(quán)威文獻(xiàn)的8PSK星座圖中，星座間歐幾里得距離與其所表示的數(shù)字代碼的碼距關(guān)系圖。圖12為圖5至圖8所示8PSK星座圖中，星座間歐幾里得距離與其所表示的數(shù)字代碼的碼距關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中的大寫字母A、B、C、D、E、F、G、H代表
8個(gè)星座點(diǎn)，星座點(diǎn)標(biāo)注的數(shù)字為星座點(diǎn)表示的三比特?cái)?shù)字代碼信息。如上所述，該發(fā)明星座之間歐幾里得距離的大小與所表示數(shù)字代碼間的碼距成線性關(guān)系，因而增強(qiáng)了抗干擾能力。下面將結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，其中圖6是由圖5順時(shí)針旋轉(zhuǎn)22.5°形成，也即圖5所示8PSK星座圖的一種變化圖。如圖5所示每個(gè)星座點(diǎn)三比特構(gòu)成特點(diǎn):
1)第I比特由坐標(biāo)軸的y軸確定:星座位于y軸右側(cè)時(shí)，第I比特為O;星座位于y軸左側(cè)時(shí)，第I比特為I ;
2)第2比特由坐標(biāo)軸的X軸確定:星座點(diǎn)位于X軸上方時(shí)，第2比特為O;星座位于X軸下方時(shí)，第2比特為I ;
3)第3比特由坐標(biāo)軸X和y聯(lián)合確定。8PSK的8個(gè)星座中，有兩個(gè)靠近x軸的第3比特為0，兩個(gè)靠近X軸的第3比特為I ;兩個(gè)靠近y軸的第3比特為O ;兩個(gè)靠近y軸的第3比特為1，確保歐幾里得距離與碼距的一致。信號(hào)的星座圖確定后，若信道上出現(xiàn)隨機(jī)差錯(cuò)，有可能導(dǎo)致信息失真，圖5所示8PSK星座圖的信息失真的門限可分別用如圖9所示的A1, B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1來表示，圖10為如圖6所示8PSK星座圖的信息失真圖。實(shí)際上，這些點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是相移的判決門限。例如，設(shè)星座A對(duì)應(yīng)信源信息，則信道上的A可能會(huì)發(fā)生如下變化:
Cl)若因相位的變化導(dǎo)致星座A在A1與B1之間(或者H1與G1之間)變化時(shí)，原星座A在收端就會(huì)誤判為星座B (或者H)；
(2)若因相位的變化導(dǎo)致星座A在B1與C1之間(或者G1與F1之間)變化時(shí)，原星座A在收端就會(huì)誤判為星座C (或者G)；
(3)若因相位的變化導(dǎo)致星座A在C1與D1之間(或者F1與E1之間)變化時(shí)，原星座A在收端就會(huì)判為星座D (或者F)；
(4)若因相位的變化導(dǎo)致星座A在與之間變化時(shí)，原星座A在收端就會(huì)判為星座E；
(5)若星座A在A1與H1之間變化時(shí)，收端仍能正確地恢復(fù)原星座A所表示的信號(hào)。上述5種情形中，只有(5)的失真小，能夠正確判決；而(1) (4)則發(fā)生了失真。4種情形對(duì)應(yīng)的失真比特?cái)?shù)分別是I比特(I比特)、1比特(2比特)、2比特(2比特)、3比特。而且，可以計(jì)算出，(I) (4)的判決門限所表示的歐幾里得距離分別是:
權(quán)利要求
1.8PSK星座圖，其特征在于:星座間歐幾里得距離的大小與所表示數(shù)字代碼間的碼距成線性關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的8PSK星座圖，其特征在于:所述星座點(diǎn)間的歐幾里得距離較小時(shí)，數(shù)字代碼間的碼距較小，避免了傳統(tǒng)星座圖中較小的相移可能導(dǎo)致較大數(shù)目差錯(cuò)的弊端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的8PSK星座圖，其特征在于:所述星座點(diǎn)間的歐幾里得距離較大時(shí)，數(shù)字代碼間的碼距較大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的8PSK星座圖，其特征在于:所述星座點(diǎn)間的歐幾里得距離最大時(shí)，數(shù)字代碼間的碼距最大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的8PSK星座圖，其特征在于:信道上的隨機(jī)差錯(cuò)與所述星座點(diǎn)間的歐幾里得距離成正比，即，隨機(jī)差錯(cuò)逐漸累積導(dǎo)致數(shù)字信息的變化。
全文摘要
一種8PSK星座圖，星座間歐幾里得距離的大小與所表示數(shù)字代碼間的碼距成線性關(guān)系；星座點(diǎn)間的歐幾里得距離較小時(shí)，數(shù)字代碼間的碼距較小，避免了傳統(tǒng)星座圖中較小的相移可能導(dǎo)致較大數(shù)目差錯(cuò)的弊端；星座點(diǎn)間的歐幾里得距離較大時(shí)，數(shù)字代碼間的碼距較大；星座點(diǎn)間的歐幾里得距離最大時(shí)，數(shù)字代碼間的碼距最大；信道上的隨機(jī)差錯(cuò)與所述星座點(diǎn)間的歐幾里得距離成正比，即，隨機(jī)差錯(cuò)逐漸累積導(dǎo)致數(shù)字信息的變化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的8PSK星座圖在正常工作的情況下，相位變化逐漸積累到很大的時(shí)候，同等程度的信息失真導(dǎo)致的變化將與隨機(jī)信道上的信息實(shí)際變化相符。
文檔編號(hào)H04L27/18GK103179064SQ20131008587
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者譚明新, 楊穎 申請(qǐng)人:譚明新