軟解映射方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種軟解映射方法，包括如下步驟：對(duì)接收符號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以得到待處理接收符號(hào)和標(biāo)量因子，其中待處理接收符號(hào)為去除了信道信息的接收符號(hào)；對(duì)待處理接收符號(hào)與星座點(diǎn)對(duì)應(yīng)的相位組成的矢量的乘積結(jié)果取其實(shí)部以確定中間數(shù)據(jù)；利用第一判決距離公式確定待處理接收符號(hào)的相位相關(guān)比特的判決距離，其中第一判決距離公式關(guān)聯(lián)于中間數(shù)據(jù)；利用第二判決距離公式確定待處理接收符號(hào)的幅度相關(guān)比特的判決距離，其中第二判決距離公式關(guān)聯(lián)于中間數(shù)據(jù)的最大值；分別根據(jù)第一判決距離公式和第二判決距離公式確定所有待處理接收符號(hào)的相位相關(guān)比特的對(duì)數(shù)似然比和幅度相關(guān)比特的對(duì)數(shù)似然比。本技術(shù)方案簡(jiǎn)化了軟解映射的計(jì)算復(fù)雜度。
【專利說(shuō)明】軟解映射方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息解碼【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種軟解映射方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字通信系統(tǒng)，包括典型的無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)和地面數(shù)字廣播系統(tǒng)，其根本任務(wù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的高效無(wú)誤傳輸。星座映射將攜帶數(shù)字信息的有限域“比特”序列映射成適于傳輸?shù)摹胺?hào)”序列。這些符號(hào)的取值空間可以是一維實(shí)數(shù)空間、二維實(shí)數(shù)空間(即復(fù)數(shù)空間或復(fù)數(shù)平面)、或更高維的實(shí)數(shù)空間(例如多天線MMO系統(tǒng)信號(hào)傳輸對(duì)應(yīng)的空間)。星座映射包含兩個(gè)要素，即星座圖和星座點(diǎn)映射方式。星座圖代表星座映射輸出符號(hào)的所有取值組成的集合，其中，星座圖的每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)輸出符號(hào)的一種取值。星座點(diǎn)映射方式代表輸入比特(組)到星座點(diǎn)的特定映射關(guān)系，或者星座點(diǎn)到比特(組)的特定映射關(guān)系，通常每個(gè)星座點(diǎn)與一個(gè)比特或多個(gè)比特組成的比特組一一對(duì)應(yīng)。目前最為常見以及實(shí)用的復(fù)數(shù)空間的星座圖主要有正交幅度調(diào)制(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)、相移鍵控(PhaseShift Keying, PSK)、和幅度相移鍵控(Amplitude-Phase Shift Keying, APSK)調(diào)制技術(shù)。在接收端，對(duì)應(yīng)星座映射的是星座解映射，簡(jiǎn)稱解映射。通常，星座解映射依據(jù)星座圖和星座點(diǎn)映射方式，結(jié)合信道狀態(tài)信息得到對(duì)應(yīng)接收符號(hào)的一個(gè)或多個(gè)比特的比特軟信息。
[0003]在復(fù)高斯信道下，輸入信號(hào)必須為復(fù)高斯分布才能達(dá)到信道容量。與QAM星座圖相比，具有圓對(duì)稱性的APSK星座圖更接近復(fù)高斯分布。因此可以預(yù)期，在加性高斯白噪聲(Additive White Gaussian Noise，AWGN)信道下，APSK星座圖將比QAM星座圖有更好的性能，其帶來(lái)的增益稱為Shaping增益。APSK星座圖呈多層同心圓環(huán)狀，每一環(huán)上的星座點(diǎn)在相位方向均勻分布。歐洲第二代衛(wèi)星數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-S2采用了 APSK星座映射。清華大學(xué)提出一組M階具有格雷映射的APSK星座圖，該星座圖有2m2個(gè)圓環(huán)，每個(gè)圓環(huán)由均勻的2m>點(diǎn)組成，相當(dāng)于一個(gè)2'PSK，不同環(huán)半徑組成的集合相當(dāng)于一個(gè)特殊的2m2-PAM:,其中In=IiiJm2=1g2M ;對(duì)于一個(gè)m長(zhǎng)比特向量,其中Iii1個(gè)比特只與相位相關(guān),且這Hi1個(gè)比特與2m -PSK之間采用PSK的格雷映射，另m2個(gè)比特只與幅度相關(guān)，且這m2個(gè)比特與2.^ -PAM之間采用PAM的格雷映射。這些參數(shù)優(yōu)化的APSK星座圖均提供較大的Shaping增益。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)提出了一種簡(jiǎn)化的APSK軟解映射的方法，該方法將接收符號(hào)轉(zhuǎn)化為其相應(yīng)的幅度和相位，然后分別計(jì)算幅度和相位相關(guān)比特的對(duì)數(shù)似然比。本發(fā)明從此角度出發(fā)，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中提出的軟解映射方法進(jìn)行改進(jìn)，即對(duì)接收符號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，簡(jiǎn)化了定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度；且在計(jì)算相位比特的判決距離時(shí)，設(shè)計(jì)了新的判決距離公式，進(jìn)一步簡(jiǎn)化計(jì)算復(fù)雜度；另外，本發(fā)明技術(shù)給出了 RTL定點(diǎn)化和實(shí)現(xiàn)方案，定點(diǎn)化后的系統(tǒng)性能損失很小。
[0005]對(duì)于信道接收到的第i個(gè)符號(hào)=HiXjni,其中Xi為發(fā)射的符號(hào),Hi為對(duì)應(yīng)接收符號(hào)Ii的信道狀態(tài)信息，h為白色復(fù)高斯加性噪聲，單邊噪聲功率為Ncut5軟解映射算法輸出比特的軟信息，通常采用對(duì)數(shù)似然比(Log-Likelihood Ratio，LLR)來(lái)表示軟解映射算法輸出比特的軟信息，假設(shè)傳輸符號(hào)等概分布，第i個(gè)接收符號(hào)的第jj個(gè)比特的LLR可以表示為:
【權(quán)利要求】
1.一種軟解映射方法，其特征在于，包括如下步驟: 對(duì)接收符號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以得到待處理接收符號(hào)和標(biāo)量因子，其中所述待處理接收符號(hào)為去除了信道信息的接收符號(hào)； 對(duì)所述待處理接收符號(hào)與星座點(diǎn)對(duì)應(yīng)的相位組成的矢量的乘積結(jié)果取其實(shí)部以確定中間數(shù)據(jù)； 利用第一判決距離公式確定所述待處理接收符號(hào)的相位相關(guān)比特的判決距離，其中所述第一判決距離公式關(guān)聯(lián)于該中間數(shù)據(jù)； 利用第二判決距離公式確定所述待處理接收符號(hào)的幅度相關(guān)比特的判決距離，其中所述第二判決距離公式關(guān)聯(lián)于該中間數(shù)據(jù)的最大值； 分別根據(jù)所述第一判決距離公式和第二判決距離公式確定所有待處理接收符號(hào)的相位相關(guān)比特的對(duì)數(shù)似然比和幅度相關(guān)比特的對(duì)數(shù)似然比。
2.如權(quán)利要求1所述的軟解映射方法，其特征在于，所述中間數(shù)據(jù)以如下方式表示:

3.如權(quán)利要求1所述的軟解映射方法，其特征在于，所述第一判決距離公式為:
4.如權(quán)利要求1所述的軟解映射方法，其特征在于，所述第二判決距離公式為:
5.如權(quán)利要求3所述的軟解映射方法，其特征在于，根據(jù)所述第一判決距離公式確定所有待處理接收符號(hào)的相位相關(guān)比特的對(duì)數(shù)似然比包括:

6.如權(quán)利要求4所述的軟解映射方法，其特征在于，根據(jù)所述第二判決距離公式確定所有待處理接收符號(hào)的幅度相關(guān)比特的對(duì)數(shù)似然比包括:
7.如權(quán)利要求1所述的軟解映射方法，其特征在于，該軟解映射方式適用于APSK星座映射。
8.如權(quán)利要求1所述的軟解映射方法，其特征在于，所述信道信息包括衰減因子和信道噪聲功率。
【文檔編號(hào)】H04L1/00GK103580808SQ201310588970
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】張文軍, 史毅俊, 管云峰, 楊帆, 徐洪亮, 趙杰 申請(qǐng)人:上海數(shù)字電視國(guó)家工程研究中心有限公司