本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域,尤其涉及一種數(shù)字調(diào)制方法、解調(diào)方法、相關(guān)裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在非線性信道中,要求所用的調(diào)制方式包絡(luò)起伏較小,為了提高頻譜帶寬的利用率,信號的傳輸一般采用幅度與相位結(jié)合的高階調(diào)制方式。當(dāng)載波的頻率和調(diào)制階數(shù)較高時,調(diào)制方式受到相位噪聲的影響較大。
例如,IEEE 802.11ad通信協(xié)議中,載波的頻段工作在60GHz,IEEE802.11ad通信協(xié)議中定義了SC PHY(Single Carrier Physics,單載波物理層,簡稱SC PHY)和OFDM PHY(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Physics,正交頻分復(fù)用物理層,簡稱OFDM PHY),其中OFDM PHY由于PAPR(Peak to Average Power Ratio,峰均比,簡稱PAPR)較大,對功率放大器的要求高,未產(chǎn)業(yè)化;為了降低功率放大器的要求,SC PHY僅支持最高為16QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交振幅調(diào)制,簡稱QAM)的調(diào)制方式,如果提高調(diào)制階數(shù),相位噪聲會造成極大的干擾,譯碼后誤碼率可能無法滿足數(shù)據(jù)傳輸要求。
參見圖1,為64點QAM調(diào)制方式的誤碼率示意圖。其中,MCS26(Modulation and Coding Scheme,編碼調(diào)制,簡稱MCS)和MCS27表示802.11ad通信協(xié)議中編碼調(diào)制方式的編號,MCS26(64QAM 3/4)(w/o PN)表示采用3/4編碼速率、不存在PN(Phase Noise,相位噪聲,簡稱PN)干擾只存在AWGN(Additive White Gaussian Noise,加性高斯白噪聲,簡稱AWGN)干擾時的誤碼率曲線,MCS26(linear PNC)(w PN)表示存在相位噪聲干擾并采用PNC(Phase Noise Cancel,相位噪聲抑制,簡稱PNC)算法后的誤碼率曲線,MCS27(64QAM 13/16)(w/o PN)表采用13/16編碼速率、不存在相位噪聲干擾只存在AWGN干擾時的誤碼率曲線,MCS27(linear PNC)(w PN)表示存在相位噪聲干擾并采用相位噪聲抑制算法后的誤碼率曲線。
可以看出,在僅有AWGN干擾的情況下,64QAM譯碼后的BER(Bit Error Rate,誤碼率,簡稱BER)隨著SNR(Signal Noise Ratio,信噪比,簡稱SNR)提升而迅速降低;而存在PN干擾的情況下,采用業(yè)界常用的linear PNC算法處理,即使SNR超過23dB,譯碼后BER仍然維持在10-3左右,基本無法滿足正常的數(shù)據(jù)傳輸。因此現(xiàn)有的相位噪聲抑制算法無法有效的解決對誤碼率的影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于,提供一種數(shù)字調(diào)制方法、數(shù)字解調(diào)方法、相關(guān)裝置和系統(tǒng)??蓽p少相位噪聲對誤碼率的影響。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實施例第一方面提供了一種數(shù)字調(diào)制方法,包括:
發(fā)送端對原始數(shù)據(jù)進行編碼處理得到比特序列;
所述發(fā)送端將所述比特序列劃分為M個待調(diào)制比特組,每個待調(diào)制比特組中包含N個比特;其中,M和N為大于或等于1的整數(shù);
所述發(fā)送端根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖對所述M個待調(diào)制比特組進行星座映射,得到M個星座點;
所述發(fā)送端獲取所述M個星座點的相位,所述M個星座點的相位分別為Φ1、Φ2、…、ΦM;
所述發(fā)送端將所述M個星座點的相位調(diào)整,具體為:將Φ1調(diào)整為Φ0+Φ1、將Φ2調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2、…、將ΦM調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2+Φ3+…+ΦM;其中,Φ0為0,或Φ0為相位為Φ1的星座點前一個符號的相位;
對相位調(diào)整后的M個星座點進行調(diào)制,得到N階調(diào)制信號。
結(jié)合第一方面,在第一種可能的實現(xiàn)方式中,所述預(yù)設(shè)的星座圖包括:正交振幅調(diào)制QAM星座圖,或者幅相鍵控APSK星座圖。
結(jié)合第一方面,在第二種可能的實現(xiàn)方式中,所述對原始數(shù)據(jù)進行編碼處理得到比特序列之前,還包括:
所述發(fā)送端對原始數(shù)據(jù)進行編碼處理得到比特序列之前,還包括:
所述發(fā)送端生成所述預(yù)設(shè)的星座圖,根據(jù)預(yù)設(shè)的比特映射方式將包含N個比特的待映射比特組映射到所述預(yù)設(shè)的星座圖的星座點上;
其中,N=6,所述星座圖為64點APSK星座圖,所述64點APSK星座圖中 圓環(huán)的數(shù)量為4,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、2r±10%、3r±10%和4r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為8、16、20和20;或
N=7,所述星座圖為128點APSK星座圖,所述128點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為6,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、1.51r±10%、2.02r±10%、2.53r±10%、3.04r±10%和3.55r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為8、16、20和20;或
N=8,所述星座圖為256點APSK星座圖,所述256點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為8,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.383r±10%、1.766r±10%、2.149r±10%、2.532r±10%、2.915r±10%、3.298r±10%、3.681r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32;或
N=10,所述星座圖為1024點APSK星座圖,所述1024點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為32,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.2224r±10%、1.4448r±10%、1.6672r±10%、1.8897r±10%、2.1121r±10%、2.3345r±10%、2.5569r±10%、2.7793r±10%、3.0017r±10%、3.2242r±10%、3.4466r±10%、3.6690r±10%、3.8914r±10%、4.1138r±10%、4.3362r±10%、4.5587r±10%、4.7811r±10%、5.0035r±10%、5.2259r±10%、5.4483r±10%、5.6707r±10%、5.8932r±10%、6.1156r±10%、6.3380r±10%、6.5604r±10%、6.7828r±10%、7.0052r±10%、7.2277r±10%、7.4501r±10%、7.6725r±10%、7.8949r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32。
結(jié)合第一方面,在第三種可能的實現(xiàn)方式中,還包括:
所述發(fā)送端獲取鏈路質(zhì)量,在所述鏈路質(zhì)量滿足預(yù)設(shè)條件的情況下,執(zhí)行所述發(fā)送端將所述M個星座點的相位調(diào)整,具體為:將Φ1調(diào)整為Φ0+Φ1、將Φ2調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2、…、將ΦM調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2+Φ3+…+ΦM。
結(jié)合第一方面至第三種可能的實現(xiàn)方式中的任意一種,在第四種可能的實現(xiàn)方式中,還包括:
所述發(fā)送端向接收端發(fā)送相位調(diào)整指示信息,所述相位調(diào)整指示信息用于指示所述接收端進行相位調(diào)整。
本發(fā)明實施例第二方面提供了一種數(shù)字解調(diào)方法,包括:
接收端接收發(fā)送端發(fā)送的N階調(diào)制信號,得到M個星座點的相位,所述M 個星座點的相位分別為θ1、θ2、…、θM;其中,M和N為不小于1的整數(shù);
所述接收端將所述M個星座點進行相位調(diào)整,具體為:將θ1調(diào)整為θ1-θ0、將θ2調(diào)整為θ2-θ1、…、將θM調(diào)整為θM-θM-1;其中,θ0為0,或相位為θ1的星座點的前一個符號的相位;
所述接收端根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖將所述相位調(diào)整后的M個星座點進行解映射得到M個比特組;其中,每個比特組包含N個比特;
所述接收端將所述M個比特組進行解碼處理得到原始數(shù)據(jù)。
結(jié)合第二方面,在第一種可能的實現(xiàn)方式中,還包括:
所述接收端在需要對M個星座點進行相位調(diào)整的情況下,執(zhí)行所述將所述M個星座點進行相位調(diào)整,具體為:將θ1調(diào)整為θ1-θ0、將θ2調(diào)整為θ2-θ1、…、將θM調(diào)整為θM-θM-1。
結(jié)合第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式,在第二種可能的實現(xiàn)方式中,所述接收端在需要對M個星座點進行相位調(diào)整的情況下包括:
接收到所述發(fā)送端發(fā)送的相位調(diào)整指示信息時,確定需要對所述M個星座點進行相位調(diào)整;或
在所述發(fā)送端的調(diào)制編碼MCS的類型為預(yù)設(shè)類型時,確定需要對所述M個星座點進行相位調(diào)整。
本發(fā)明實施例第三方面提供了一種數(shù)字調(diào)制裝置,其特征在于,包括:
編碼模塊,用于對原始數(shù)據(jù)進行編碼處理得到比特序列;
分組模塊,用于將所述編碼模塊輸入的所述比特序列劃分為M個待調(diào)制比特組,每個待調(diào)制比特組中包含N個比特;其中,M和N為大于或等于1的整數(shù);
星座映射模塊,用于根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖對所述分組模塊輸入的所述M個待調(diào)制比特組進行星座映射,得到M個星座點;
相位獲取模塊,用于獲取所述星座映射模塊輸入的所述M個星座點的相位,所述M個星座點的相位分別為Φ1、Φ2、…、ΦM;
相位調(diào)整模塊,用于將所述相位獲取模塊獲取的所述M個星座點的相位調(diào)整,具體為:將Φ1調(diào)整為Φ0+Φ1、將Φ2調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2、…、將ΦM調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2+Φ3+…+ΦM;其中,Φ0為0,或Φ0為相位為Φ1的星座點前一個符號的相位;
調(diào)制模塊,用于對所述相位調(diào)整模塊輸入的相位調(diào)整后的M個星座點進行調(diào)制,得到N階調(diào)制信號。
結(jié)合第三方面,在第一種可能的實現(xiàn)方式中,所述預(yù)設(shè)的星座圖包括:正交振幅調(diào)制QAM星座圖,或者幅相鍵控APSK星座圖。
結(jié)合第三方面,在第二種可能的實現(xiàn)方式中,還包括:
星座圖配置模塊,用于生成所述預(yù)設(shè)的星座圖,根據(jù)預(yù)設(shè)的比特映射方式將包含N個比特的待映射比特組映射到所述預(yù)設(shè)的星座圖的星座點上;
其中,N=6,所述星座圖為64點APSK星座圖,所述64點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為4,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、2r±10%、3r±10%和4r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為8、16、20和20;或
N=7,所述星座圖為128點APSK星座圖,所述128點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為6,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、1.51r±10%、2.02r±10%、2.53r±10%、3.04r±10%和3.55r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為8、16、20和20;或
N=8,所述星座圖為256點APSK星座圖,所述256點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為8,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.383r±10%、1.766r±10%、2.149r±10%、2.532r±10%、2.915r±10%、3.298r±10%、3.681r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32;或
N=10,所述星座圖為1024點APSK星座圖,所述1024點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為32,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.2224r±10%、1.4448r±10%、1.6672r±10%、1.8897r±10%、2.1121r±10%、2.3345r±10%、2.5569r±10%、2.7793r±10%、3.0017r±10%、3.2242r±10%、3.4466r±10%、3.6690r±10%、3.8914r±10%、4.1138r±10%、4.3362r±10%、4.5587r±10%、4.7811r±10%、5.0035r±10%、5.2259r±10%、5.4483r±10%、5.6707r±10%、5.8932r±10%、6.1156r±10%、6.3380r±10%、6.5604r±10%、6.7828r±10%、7.0052r±10%、7.2277r±10%、7.4501r±10%、7.6725r±10%、7.8949r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32。
結(jié)合第三方面,在第三種可能的實現(xiàn)方式中,還包括:
判斷模塊,用于獲取鏈路質(zhì)量,在所述鏈路質(zhì)量滿足預(yù)設(shè)條件的情況下, 觸發(fā)所述相位調(diào)整模塊開始工作。
結(jié)合第三方面至第三種可能的實現(xiàn)方式中的任意一種,在第四種可能的實現(xiàn)方式中,還包括:
發(fā)送模塊,用于向接收端發(fā)送相位調(diào)整指示信息,所述相位調(diào)整指示信息用于指示所述接收端進行相位調(diào)整。
本發(fā)明實施例第四方面提供了一種數(shù)字解調(diào)裝置,包括:
譯碼模塊,用于接收N階調(diào)制信號,得到M個星座點的相位,所述M個星座點的相位分別為θ1、θ2、…、θM;其中,M和N為不小于1的整數(shù);
相位調(diào)制模塊,用于將所述譯碼模塊得到的所述M個星座點進行相位調(diào)整,具體為:將θ1調(diào)整為θ1-θ0、將θ2調(diào)整為θ2-θ1、…、將θM調(diào)整為θM-θM-1;其中,θ0為0,或相位為θ1的星座點的前一個符號的相位;
相位解映射模塊,用于根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖將所述相位調(diào)制模塊進行相位調(diào)整后的M個星座點進行解映射得到M個比特組;其中,每個比特組包含N個比特;
解碼模塊,用于將所述相位解映射模塊得到的所述M個比特組進行解碼處理得到原始數(shù)據(jù)。
結(jié)合第四方面,在第一種可能的實現(xiàn)方式中,還包括:
判斷模塊,用于在需要對M個星座點進行相位調(diào)整的情況下,觸發(fā)所述相位調(diào)整模塊開始工作。
結(jié)合第四方面的第一種可能的實現(xiàn)方式,在第二種可能的實現(xiàn)方式中,所述判斷模塊具體用于:
接收到所述發(fā)送端發(fā)送的相位調(diào)整指示信息時,確定需要對所述M個星座點進行相位調(diào)整,觸發(fā)所述相位調(diào)整模塊開始工作;或
在所述發(fā)送端的調(diào)制編碼MCS的類型為預(yù)設(shè)類型時,確定需要對所述M個星座點進行相位調(diào)整,觸發(fā)所述相位調(diào)整模塊開始工作。
本發(fā)明實施例第五方面提供了一種數(shù)字通信系統(tǒng),數(shù)字調(diào)制裝置和數(shù)字解調(diào)裝置,所述數(shù)字調(diào)制裝置用于對原始數(shù)據(jù)進行編碼處理得到比特序列;
將所述比特序列劃分為M個待調(diào)制比特組,每個待調(diào)制比特組中包含N個比特;其中,M和N為大于或等于1的整數(shù);
根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖對所述M個待調(diào)制比特組進行星座映射,得到M個星座 點;
獲取所述M個星座點的相位,所述M個星座點的相位分別為Φ1、Φ2、…、ΦM;
將所述M個星座點的相位調(diào)整,具體為:將Φ1調(diào)整為Φ0+Φ1、將Φ2調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2、…、將ΦM調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2+Φ3+…+ΦM;其中,Φ0為0,或Φ0為相位為Φ1的星座點前一個符號的相位;
對相位調(diào)整后的M個星座點進行調(diào)制,得到N階調(diào)制信號;
所述數(shù)字解調(diào)裝置用于接收所述數(shù)字調(diào)制裝置發(fā)送的N階調(diào)制信號,得到M個星座點的相位,所述M個星座點的相位分別為θ1、θ2、…、θM;其中,M和N為不小于1的整數(shù);
將所述M個星座點進行相位調(diào)整,具體為:將θ1調(diào)整為θ1-θ0、將θ2調(diào)整為θ2-θ1、…、將θM調(diào)整為θM-θM-1;其中,θ0為0,或相位為θ1的星座點的前一個符號的相位;
所述接收端根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖將所述相位調(diào)整后的M個星座點進行解映射得到M個比特組;其中,每個比特組包含N個比特;
所述接收端將所述M個比特組進行解碼處理得到原始數(shù)據(jù)。
實施本發(fā)明實施例,具有如下有益效果:
利用星座圖進行數(shù)字調(diào)制之前,對原始的星座點的相位進行調(diào)整,調(diào)制方法為:當(dāng)前星座點至首個星座點的相位之和作為當(dāng)前星座點的調(diào)制后的相位,接收端進行相位差分,可以有效去除相噪相鄰點共性部分,從而減少相位噪聲的干擾。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是現(xiàn)有的采用64QAM進行數(shù)字調(diào)制后的誤碼率曲線圖;
圖2是本發(fā)明實施例提供的數(shù)字調(diào)制方法的流程示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例提供的發(fā)送端相位調(diào)制的示意圖;
圖4是現(xiàn)有的64APSK星座圖的星座點分布圖;
圖5是本發(fā)明實施例的采用64點星座圖進行數(shù)字調(diào)制后進行相位噪聲抑制的誤碼率曲線圖;
圖6是本發(fā)明實施例的采用128點星座圖進行數(shù)字調(diào)制后進行相位噪聲抑制的誤碼率曲線圖;
圖7是本發(fā)明實施例的采用256點星座圖進行數(shù)字調(diào)制后進行相位噪聲抑制的誤碼率曲線圖;
圖8是本發(fā)明實施例的采用1024點星座圖進行數(shù)字調(diào)制后進行相位噪聲抑制的誤碼率曲線圖;
圖9是本發(fā)明實施例的采用64點星座圖進行數(shù)字調(diào)制后進行相位噪聲抑制的誤碼率曲線圖;
圖10是本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)字解調(diào)方法的流程示意圖;
圖11是本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)字調(diào)制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12是本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)字解調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13是本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)字調(diào)制裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖;
圖14是本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)字解調(diào)裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
在本說明書中使用的術(shù)語"部件"、"模塊"、"系統(tǒng)"等用于表示計算機相關(guān)的實體、硬件、固件、硬件和軟件的組合、軟件、或執(zhí)行中的軟件。例如,部件可以是但不限于,在處理器上運行的進程、處理器、對象、可執(zhí)行文件、執(zhí)行線程、程序和/或計算機。通過圖示,在計算設(shè)備上運行的應(yīng)用和計算設(shè)備都可以是部件。一個或多個部件可駐留在進程和/或執(zhí)行線程中,部件可位于一個計算機上和/或分布在2個或更多個計算機之間。此外,這些部件可從在上面存儲有各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各種計算機可讀介質(zhì)執(zhí)行。部件可例如根據(jù)具有一個或多個數(shù)據(jù)分組(例如來自與本地系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)和/或網(wǎng)絡(luò)間的另一部件交互的二 個部件的數(shù)據(jù),例如通過信號與其它系統(tǒng)交互的互聯(lián)網(wǎng))的信號通過本地和/或遠(yuǎn)程進程來通信。
此外,本發(fā)明的各個方面或特征可以實現(xiàn)成方法、裝置或使用標(biāo)準(zhǔn)編程和/或工程技術(shù)的制品。本申請中使用的術(shù)語"制品"涵蓋可從任何計算機可讀器件、載體或介質(zhì)訪問的計算機程序。例如,計算機可讀介質(zhì)可以包括,但不限于:磁存儲器件(例如,硬盤、軟盤或磁帶等),光盤(例如,CD(Compact Disk,壓縮盤)、DVD(Digital Versatile Disk,數(shù)字通用盤)等),智能卡和閃存器件(例如,EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory,可擦寫可編程只讀存儲器)、卡、棒或鑰匙驅(qū)動器等)。另外,本文描述的各種存儲介質(zhì)可代表用于存儲信息的一個或多個設(shè)備和/或其它機器可讀介質(zhì)。術(shù)語"機器可讀介質(zhì)"可包括但不限于,無線信道和能夠存儲、包含和/或承載指令和/或數(shù)據(jù)的各種其它介質(zhì)。
各實施方式中提供的數(shù)字調(diào)制方法和數(shù)字解調(diào)方法可應(yīng)用于多種通信制式,包括但不限于可以是GSM(Global System of Mobile communication,全球移動通訊)或CDMA(Code Division Multiple Access,碼分多址)中的,也可以是WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access,寬帶碼分多址),還可以是LTE(Long Term Evolution,長期演進),或者未來5G網(wǎng)絡(luò)制式,或者是無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Networks,WLAN)、全球微波互聯(lián)接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)、藍(lán)牙和紅外線等其他通信制式。
參見圖2,為本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)字調(diào)制方法的流程示意圖,在本發(fā)明實施例中,所述方法包括:
S201、發(fā)送端對原始數(shù)據(jù)進行編碼處理得到比特序列。
具體的,發(fā)送端獲取信源輸出的二進制的原始數(shù)據(jù),對原始數(shù)據(jù)進行信源編碼、信道編碼處理或交織編碼等處理,其中信源編碼方法包括但不限于香農(nóng)編碼、費諾編碼和霍夫曼編碼,信道編碼方法包括但不限于奇偶校驗編碼、CRC編碼和Turbo編碼等,發(fā)送端經(jīng)過編碼處理后得到二進制的比特序列。
S202、所述發(fā)送端將所述比特序列劃分為M個待調(diào)制比特組,每個待調(diào)制比特組中包含N個比特;其中,M和N為大于或等于1的整數(shù)。
具體的,發(fā)送端根據(jù)調(diào)制階數(shù)N將比特序列劃分為M個比特組,每個比特 組包含N個比特。例如,比特序列中包含16個比特,調(diào)制階數(shù)為N=2,發(fā)送端將16個比特劃分為8個比特組,每個比特組包含2個比特。
S203、根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖對所述M個比特組進行星座映射,得到M個星座點。
具體的,星座圖是根據(jù)調(diào)制階數(shù)預(yù)先設(shè)置的,例如調(diào)制階數(shù)N=2,星座圖為4點星座圖;調(diào)制階數(shù)為4,星座圖為16點星座圖,調(diào)制階數(shù)為6,星座圖為64點星座圖。星座圖可以為標(biāo)準(zhǔn)的APSK星座圖、QAM星座圖或其他形式的對稱形式的星座圖,或自定義的非對稱的星座圖,本發(fā)明實施例對星座圖中的星座點的位置不作限制。星座圖用于表示比特組和星座點的映射關(guān)系,本發(fā)明實施例對比特組和星座點的映射關(guān)系也不作限制??蛇x的,在QAM星座圖中采用格雷碼映射方式,APSK星座圖中采用準(zhǔn)格雷碼映射方式。
發(fā)送端利用預(yù)設(shè)的星座圖對M個比特組進行星座映射得到M個星座點,每個星座點的坐標(biāo)表示振幅和相位。
S204、所述發(fā)送端根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖對所述M個待調(diào)制比特組進行星座映射,得到M個星座點。
S205、所述發(fā)送端將所述M個星座點的相位調(diào)整,具體為:將Φ1調(diào)整為Φ0+Φ1、將Φ2調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2、…、將ΦM調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2+Φ3+…+ΦM;其中Φ0為0或第一個星座點的前一個符號的相位。
具體的,發(fā)送端對根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖中查詢到的星座點的相位進行調(diào)整,星座點的振幅不變。具體的調(diào)整方式是:比特組的發(fā)射順序?qū)?yīng)星座點的映射順序,當(dāng)前星座點的相位與前面所有的星座點的相位之和得到當(dāng)前星座點的相位調(diào)整后的相位。例如,待調(diào)制比特組根據(jù)發(fā)射順序排列為:S1、S2、……、SM,根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖進行星座映射得到M個星座點的坐標(biāo)分別為(A1,Φ1)、(A2,Φ2)、…(AM,ΦM),對M個星座點進行相位調(diào)整后得到的坐標(biāo)分別為(A1,Φ0+Φ1)、(A2,Φ0+Φ1+Φ2)、…(AM,Φ0+Φ1+Φ2+Φ3+…+ΦM)。其中Ai表示第i個星座點的幅度,i=1、2、3、…、M;Φ0為0或M個星座點中第一個星座點的上一個符號的相位,上一個符號可以是導(dǎo)頻序列的符號、訓(xùn)練序列的符號或GI(Guard Interval,保護間隔,簡稱GI)。
例如,參見圖3,根據(jù)發(fā)生順序?qū)π亲鶊D進行映射得到的三個星座點的坐標(biāo)分別為(A,Φ1)、(B、Φ2)、(C、Φ3),A、B和C分別表示振幅,Φ1、 Φ2、Φ3分別表示相位,假設(shè)Φ0=0,經(jīng)過相位調(diào)整后,三個星座點的坐標(biāo)變?yōu)?A,Φ1)、(B,Φ1+Φ2)、(C,Φ1+Φ2+Φ3)。
S206、所述發(fā)送端對相位調(diào)整后的M個星座點進行調(diào)制,得到N階調(diào)制信號。
具體的,發(fā)送端可以采用IQ(In-phase Quadrature,同相正交,簡稱IQ)調(diào)制方法控制載波的幅度、相位、幅度和相位得到調(diào)制信號,將調(diào)制信號進行非線性放大后通過天線發(fā)射出去。載波的頻率可以為高頻,例如60GHz頻段。
實施本發(fā)明的實施例,通過對星座映射得到的星座點的相位進行調(diào)整,可以有效降低相位噪聲的干擾,減少接收端的誤碼率,尤其發(fā)送端工作在高頻頻段時,效果更為顯著。
可選的,所述預(yù)設(shè)的星座圖包括:QAM星座圖或APSK星座圖。
具體的,預(yù)設(shè)的星座圖可以是現(xiàn)有的QAM星座圖、APSK星座圖、或?qū)ΜF(xiàn)有的QAM星座圖或APSK星座圖進行優(yōu)化后的星座圖。其中現(xiàn)有的QAM星座圖中的星座點可以呈矩形排列,每個星座點之間的距離相等。
現(xiàn)有的APSK星座圖由多個同心圓組成,每個圓上有等間隔的星座點,設(shè)同心圓的數(shù)量為K,則APSK星座圖的信號集為:
X=rkexp(2π*ik/nk+θk)其中,k=1,2,…,K,rk為第k個圓周的半徑,nk為第k個圓周的星座點的數(shù)量,ik為第k個圓周上的一個星座點的序號,ik=0,1,2,…,nk-1,θk為第k個圓周上的星座點的相位。為了充分利用星座圖的信號空間,應(yīng)滿足nk<nk+1,即外圓周的星座點的數(shù)量大于內(nèi)圓周的星座點的數(shù)量。
示例性的,參見圖4的64APSK星座圖的星座點的分布情況,64APSK中圓環(huán)的數(shù)量為4,各圓環(huán)的半徑比從內(nèi)到外為:1:2:3:4,各圓環(huán)上的星座點的數(shù)量從內(nèi)到外分布為:8:16:20:20,64個6位比特組按照準(zhǔn)格雷碼的方式映射到64APSK的個星座點上。
需要說明的是,本發(fā)明實施例對預(yù)設(shè)的星座圖的類型不作限制,可以是符合調(diào)制階數(shù)的任意的星座圖。
可選的,在本發(fā)明的一些實施例中,所述發(fā)送端對原始數(shù)據(jù)進行編碼處理得到比特序列之前,還包括:
所述發(fā)送端生成所述預(yù)設(shè)的星座圖,根據(jù)預(yù)設(shè)的比特映射方式將包含N個 比特的待映射比特組映射到所述預(yù)設(shè)的星座圖的星座點上;
其中,N=6,所述星座圖為64點APSK星座圖,所述64點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為4,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、2r±10%、3r±10%和4r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為8、16、20和20;或
N=7,所述星座圖為128點APSK星座圖,所述128點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為6,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、1.51r±10%、2.02r±10%、2.53r±10%、3.04r±10%和3.55r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為8、16、20和20;或
N=8,所述星座圖為256點APSK星座圖,所述256點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為8,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.383r±10%、1.766r±10%、2.149r±10%、2.532r±10%、2.915r±10%、3.298r±10%、3.681r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32;或
N=10,所述星座圖為1024點APSK星座圖,所述1024點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為32,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.2224r±10%、1.4448r±10%、1.6672r±10%、1.8897r±10%、2.1121r±10%、2.3345r±10%、2.5569r±10%、2.7793r±10%、3.0017r±10%、3.2242r±10%、3.4466r±10%、3.6690r±10%、3.8914r±10%、4.1138r±10%、4.3362r±10%、4.5587r±10%、4.7811r±10%、5.0035r±10%、5.2259r±10%、5.4483r±10%、5.6707r±10%、5.8932r±10%、6.1156r±10%、6.3380r±10%、6.5604r±10%、6.7828r±10%、7.0052r±10%、7.2277r±10%、7.4501r±10%、7.6725r±10%、7.8949r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32。
具體的,N=6時,發(fā)送端生成預(yù)設(shè)的星座圖為64點APSK星座圖,根據(jù)預(yù)設(shè)的比特映射方式將64個不同的6位待映射比特組分別映射到64點APSK星座圖上,64點APSK星座圖上各星座點的分布滿足:64點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為4,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、2r±10%、3r±10%和4r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為8、16、20和20。
其中,X±10%表示一個數(shù)值范圍【0.9X,1.1X】。需要說明的是,64點APSK星座圖上各圓環(huán)的半徑不考慮±10%誤差時,即從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r、2r、3r和4r,抗相位噪聲最佳。
N=7時,發(fā)送端生成預(yù)設(shè)的128點星座圖,根據(jù)預(yù)設(shè)的比特映射方法將128個不同的7位比特組分別映射到128點APSK星座圖上,128點APSK星座圖上個星座點的分別滿足:128點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為6,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、1.51r±10%、2.02r±10%、2.53r±10%、3.04r±10%和3.55r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為20、20、20、20、24和24。
其中,X±10%表示一個數(shù)值范圍【0.9X,1.1X】。需要說明的是,128點APSK星座圖上各圓環(huán)的半徑不考慮±10%誤差時,即從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r、1.51r、2.02r、2.53r、3.04r和3.55r,抗相位噪聲最佳。
N=8時,發(fā)送端生成預(yù)設(shè)的星座圖為256點APSK星座圖,根據(jù)預(yù)設(shè)的比特映射方法將256個不同的8位比特組映射到256點APSK星座圖上,256點APSK星座圖上的個星座點的分別滿足:256點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為8,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.383r±10%、1.766r±10%、2.149r±10%、2.532r±10%、2.915r±10%、3.298r±10%、3.681r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32。
其中,X±10%表示一個數(shù)值范圍【0.9X,1.1X】。需要說明的是,256點APSK星座圖上各圓環(huán)的半徑不考慮±10%誤差時,即從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r、1.383r、1.766r、2.149r、2.532r、2.915r、3.298r、3.681r,抗相位噪聲最佳。
N=10時,發(fā)送端生成預(yù)設(shè)的星座圖為1024點APSK星座圖,根據(jù)預(yù)設(shè)的比特映射方法將1024個不同的10位比特組映射到1024點APSK星座圖上,1024點APSK星座圖上的個星座點的分別滿足:1024點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為32,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.2224r±10%、1.4448r±10%、1.6672r±10%、1.8897r±10%、2.1121r±10%、2.3345r±10%、2.5569r±10%、2.7793r±10%、3.0017r±10%、3.2242r±10%、3.4466r±10%、3.6690r±10%、3.8914r±10%、4.1138r±10%、4.3362r±10%、4.5587r±10%、4.7811r±10%、5.0035r±10%、5.2259r±10%、5.4483r±10%、5.6707r±10%、5.8932r±10%、6.1156r±10%、6.3380r±10%、6.5604r±10%、6.7828r±10%、7.0052r±10%、7.2277r±10%、7.4501r±10%、7.6725r±10%、7.8949r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32。
其中,X±10%表示一個數(shù)值范圍【0.9X,1.1X】。需要說明的是,1024點APSK星座圖上各圓環(huán)的半徑不考慮±10%誤差時,即從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r、1.2224r、1.4448r、1.6672r、1.8897r、2.1121r、2.3345r、2.5569r、2.7793r、3.0017r、3.2242r、3.4466r、3.6690r、3.8914r、4.1138r、4.3362r、4.5587r、4.7811r、5.0035r、5.2259r、5.4483r、5.6707r、5.8932r、6.1156r、6.3380r、6.5604r、6.7828r、7.0052r、7.2277r、7.4501r、7.6725r、7.8949r,抗相位噪聲最佳。
可以理解的是,針對星座圖進行比特映射時,并不一定對所有的星座點進行比特映射,可以根據(jù)需要對星座圖中的星座點進行映射,只要保證發(fā)送端和接收端使用相同的星座圖即可。
參見圖5-圖8,為實施例本發(fā)明實施例的采用不同點數(shù)的星座圖進行數(shù)字調(diào)制的誤碼率曲線,在調(diào)制的過程中均引入AWGN和PN,橫坐標(biāo)為SNR,縱坐標(biāo)為BER。在圖5中,調(diào)制階數(shù)為6,DVB-S2X(Digital Video Broadcasting S2X,S2X版本數(shù)字視頻廣播)表示采用PNC算法和現(xiàn)有的64點APSK星座圖得到的誤碼率曲線;New Radius表示采用PNC算法和優(yōu)化的64點APSK星座圖得到的誤碼率曲線;New Radius(back off)表示采用PNC算法和優(yōu)化的64點APSK星座圖,考慮功率回退得到的誤碼率曲線;DP表示采用相位調(diào)整算法和優(yōu)化的64點APSK星座圖得到的誤碼率曲線;DP(back off)表示采用相位調(diào)制算法和優(yōu)化的64點APSK星座圖,考慮功率回退得到的誤碼率曲線。其中,上述的優(yōu)化的64點星座圖滿足:64點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為4,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、2r±10%、3r±10%和4r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為8、16、20和20。相位調(diào)整算法指的是S101-S104所述的相鄰星座點的相位求和的算法。
從圖5中可以,在SNR大于23dB時,采用優(yōu)化后的64點星座圖進行數(shù)字調(diào)制后誤碼率性能得到改善,同時采用優(yōu)化后的64點星座圖和相位調(diào)整算法進行數(shù)字調(diào)制后誤碼率性能得到進一步改善。
在圖6中,調(diào)制階數(shù)為7,DVB-S2X表示采用PNC算法和現(xiàn)有的128點APSK星座圖得到的誤碼率曲線;New Radius表示采用PNC算法和優(yōu)化的64點APSK星座圖得到的誤碼率曲線;New Radius(back off)表示采用PNC算法和優(yōu)化的128點APSK星座圖,考慮功率回退得到的誤碼率曲線;DP表示采用相位調(diào)制算法和優(yōu)化的128點APSK星座圖得到的誤碼率曲線;DP(back off) 表示采用相位調(diào)制算法和優(yōu)化的128點APSK星座圖,考慮功率回退得到的誤碼率曲線。其中,上述的優(yōu)化的128點星座圖滿足:128點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為6,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、1.51r±10%、2.02r±10%、2.53r±10%、3.04r±10%和3.55r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為20、20、20、20、24和24。相位調(diào)整算法指的是S201-S206所述的相鄰星座點的相位求和的算法。
從圖6中可以,采用優(yōu)化后的128點星座圖進行數(shù)字調(diào)制后誤碼率性能得到改善,同時采用優(yōu)化后的128點星座圖和相位調(diào)整算法進行數(shù)字調(diào)制后誤碼率性能得到進一步改善。
在圖7中,調(diào)制階數(shù)為8,DVB-S2X表示采用PNC算法和現(xiàn)有的256點APSK星座圖得到的誤碼率曲線;New Radius表示采用PNC算法和優(yōu)化的64點APSK星座圖得到的誤碼率曲線;New Radius(back off)表示采用PNC算法和優(yōu)化的256點APSK星座圖,考慮功率回退得到的誤碼率曲線;DP表示采用相位調(diào)制算法和優(yōu)化的256點APSK星座圖得到的誤碼率曲線;DP(back off)表示采用相位調(diào)制算法和優(yōu)化的256點APSK星座圖,考慮功率回退得到的誤碼率曲線。其中,上述的優(yōu)化的256點星座圖滿足:256點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為8,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.383r±10%、1.766r±10%、2.149r±10%、2.532r±10%、2.915r±10%、3.298r±10%、3.681r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32。相位調(diào)整算法指的是S101-S104所述的相鄰星座點的相位求和的算法。
從圖7中可以,采用優(yōu)化后的256點星座圖進行數(shù)字調(diào)制后誤碼率性能得到改善,同時采用優(yōu)化后的256點星座圖和相位調(diào)整算法進行數(shù)字調(diào)制后誤碼率性能得到進一步改善。
在圖8中,調(diào)制階數(shù)為10,ideal PNC表示采用PNC算法和現(xiàn)有的1024點APSK星座圖得到的誤碼率曲線;DP表示采用相位調(diào)制算法和優(yōu)化的1024點APSK星座圖得到的誤碼率曲線。其中,上述的優(yōu)化的256點星座圖滿足:1024點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為32,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.2224r±10%、1.4448r±10%、1.6672r±10%、1.8897r±10%、2.1121r±10%、2.3345r±10%、2.5569r±10%、2.7793r±10%、3.0017r±10%、3.2242r±10%、3.4466r±10%、3.6690r±10%、3.8914r±10%、4.1138r±10%、4.3362r±10%、 4.5587r±10%、4.7811r±10%、5.0035r±10%、5.2259r±10%、5.4483r±10%、5.6707r±10%、5.8932r±10%、6.1156r±10%、6.3380r±10%、6.5604r±10%、6.7828r±10%、7.0052r±10%、7.2277r±10%、7.4501r±10%、7.6725r±10%、7.8949r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32。相位調(diào)整算法指的是S101-S104所述的相鄰星座點的相位求和的算法。
從圖8中可以,同時采用優(yōu)化后的1024點星座圖和相位調(diào)整算法進行數(shù)字調(diào)制后誤碼率性能得到明顯改善。
參見圖9,為采用64QAM數(shù)字調(diào)制的誤碼率曲線圖,圖7中采用現(xiàn)有的64點QAM星座圖進行數(shù)字調(diào)制。MCS26和MCS27表示802.11ad通信協(xié)議中編碼調(diào)制方式的編號,MCS26(64QAM 3/4)(w/o PN)表示采用3/4編碼速率、不存在相位噪聲干擾只存在AWGN干擾時的誤碼率曲線,MCS26(DP)(w PN)表示存在相位噪聲干擾的情況下采用相位調(diào)制算法的誤碼率曲線,MCS27(64QAM 13/16)(w/o PN)表采用13/16編碼速率、不存在相位噪聲干擾只存在AWGN干擾時的誤碼率曲線,MCS27(linear PNC)(w PN)表示存在相位噪聲干擾并采用相位噪聲抑制算法后的誤碼率曲線,MCS27(DP)(w PN)表示存在相位噪聲干擾的情況下采用相位調(diào)制算法的誤碼率曲線。
從圖7可以看出,在SNR大于23dB時,采用64點QAM星座圖和相位調(diào)制算法后誤碼率得到明顯改善。
可選的,所述數(shù)字調(diào)制方法還包括:所述發(fā)送端獲取鏈路質(zhì)量,在所述鏈路質(zhì)量滿足預(yù)設(shè)條件的情況下,執(zhí)行所述發(fā)送端將所述M個星座點的相位調(diào)整,具體為:將Φ1調(diào)整為Φ0+Φ1、將Φ2調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2、…、將ΦM調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2+Φ3+…+ΦM。
具體的,鏈路質(zhì)量可以通過估計或者是接收端反饋的方式獲取,鏈路質(zhì)量可以是SNR或RSSI(Received Signal Strength Indication,接收信號強度指示,簡稱RSSI)等,本發(fā)明不對鏈路質(zhì)量的具體內(nèi)容和獲取方式進行限定。
示例性的,調(diào)制階數(shù)為6時,根據(jù)64點星座圖采用本發(fā)明實施例的數(shù)字調(diào)制方法進行調(diào)制時,在比特序列的信噪比大于23dB的情況下,采用相位調(diào)制算法和/或優(yōu)化的星座圖調(diào)制后的誤碼率性能優(yōu)于現(xiàn)有的64點星座圖數(shù)字調(diào)制方法。
可選的,所述數(shù)字調(diào)制方法還包括:
所述發(fā)送端向接收端發(fā)送相位調(diào)整指示信息,所述相位調(diào)整指示信息用于指示所述接收端進行相位調(diào)整。
具體的,為了支持靈活的數(shù)字調(diào)制,兼容不同的接收端,發(fā)送端可以在每一幀中攜帶相位調(diào)整指示信息,相位調(diào)整指示信息用于指示接收端進行相位調(diào)制。其中,相位調(diào)整指示信息可以通過PHY或MAC頭中的1個比特位進行指示,例如:該比特位為1時表示接收端啟動相位調(diào)制;或者該比特位為0時表示接收端啟動相位調(diào)整。相位調(diào)整方法包括:將發(fā)送端發(fā)送的N階調(diào)制信號移除載波,得到M個星座點的相位分別為θ1、θ2、…、θM;其中,M和N為不小于1的整數(shù);將所述M個星座點進行相位調(diào)制后的相位分別為θ1-θ0、θ2-θ1、…、θM-θM-1;根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖將所述相位調(diào)整后的M個星座點進行解映射得到M個比特組;其中,每個比特組包含N個比特;將所述M個比特組進行解碼處理得到原始數(shù)據(jù)。
參見圖10,為本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)字解調(diào)方法的流程示意圖,在本發(fā)明實施例中,所述方法包括:
S1001、接收端接收N階調(diào)制信號,得到M個星座點的相位,所述M個星座點的相位分別為θ1、θ2、…、θM;其中,M和N為不小于1的整數(shù)。
具體的,N階調(diào)制信號的生成方法為:發(fā)送端對原始數(shù)據(jù)進行編碼處理得到比特序列;將比特序列劃分為M個比特組,每個比特組中包含N個比特;其中,M和N為大于或等于1的整數(shù);根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖對M個比特組進行星座映射,得到M個星座點;獲取M個星座點的相位分別為Φ1、Φ2、…、ΦM,并將M個星座點的相位調(diào)整為Φ0+Φ1、Φ0+Φ1+Φ2、…、Φ0+Φ1+Φ2+Φ3、…ΦM;將相位調(diào)整后的M個星座點加載到對應(yīng)的載波上得到調(diào)制信號。接收端可以對發(fā)送端發(fā)送的調(diào)制信號進行信道均衡處理、下變頻等處理后得到M個星座點的相位分別為θ1、θ2、…、θM。
S1002、所述接收端將所述M個星座點進行相位調(diào)整,具體為:將θ1調(diào)整為θ1-θ0、將θ2調(diào)整為θ2-θ1、…、將θM調(diào)整為θM-θM-1,其中θ0為0或第一個星座點的前一個符號的相位。
具體的,由于星座點的相位是相位疊加處理后得到的,解調(diào)時進行逆運算得到星座點的真實相位為:θ1-θ0、θ2-θ1、…、θM-θM-1。θ0為M個星座點中第一個星座點的上一個符號的相位,上一個符號可以是導(dǎo)頻訓(xùn)練中的符號、 訓(xùn)練序列中的符號或GI(Guard Interval,保護間隔,簡稱GI)。
S1003、所述接收端根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖將所述相位調(diào)整后的M個星座點進行解映射得到M個比特組;其中,每個比特組包含N個比特。
具體的,預(yù)設(shè)的星座圖可以是現(xiàn)有的QAM星座圖、現(xiàn)有的APSK星座圖、優(yōu)化的QAM星座圖或優(yōu)化的APSK星座圖,也可以是其他任意形式的星座圖,本發(fā)明不作限制,只需要保證接收端和發(fā)送端的使用的相同星座圖即可。需要說明的是接收端的相位調(diào)制為發(fā)送端相位調(diào)制的逆過程。
S1004、所述接收端將所述M個比特組進行解碼處理得到原始數(shù)據(jù)。
可選的,所述數(shù)字解調(diào)方法還包括:
所述接收端在需要對M個星座點進行相位調(diào)整的情況下,執(zhí)行所述將所述M個星座點進行相位調(diào)整,具體為:將θ1調(diào)整為θ1-θ0、將θ2調(diào)整為θ2-θ1、…、將θM調(diào)整為θM-θM-1。
具體的,接收端可以根據(jù)發(fā)送端的調(diào)制方式判斷是否需要進行相位差分處理,發(fā)送端使用相位調(diào)整,接收端則需要相應(yīng)的使用逆運算的相位調(diào)整。
可選的,所述接收端在需要對M個星座點進行相位調(diào)整的情況下包括:
接收到所述發(fā)送端發(fā)送的相位調(diào)整指示信息時,確定需要對所述M個星座點進行相位調(diào)整;或
在所述發(fā)送端的調(diào)制編碼MCS的類型為預(yù)設(shè)類型時,確定需要對所述M個星座點進行相位調(diào)整。
具體的,為了支持靈活的數(shù)字調(diào)制,兼容不同的接收端,發(fā)送端可以在每一幀中攜帶相位調(diào)整指示信息,相位調(diào)整指示信息用于指示接收端采用相位調(diào)整進行解調(diào)。其中,相位調(diào)整指示信息可以通過PHY或MAC頭中的1個比特位進行指示,例如:該比特位為1時表示接收端啟動相位調(diào)整;反之亦可。
或者,發(fā)送端和接收端約定使用相位調(diào)整的條件,例如MCS的類型為預(yù)設(shè)類型時,例如預(yù)設(shè)類型為MCS26和MCS27時,發(fā)送端使用相位調(diào)整,接收端使用逆過程的相位調(diào)整。本發(fā)明實施例對收發(fā)兩端如何約定使用相位調(diào)整的條件不作限制,例如調(diào)制階數(shù)、鏈路質(zhì)量等。
參見圖11,為本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)字調(diào)制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,在本發(fā)明實施例中,所述數(shù)字調(diào)制裝置包括:編碼模塊1101、分組模塊1102、星座映射模塊1103、相位獲取模塊1104、相位調(diào)制模塊1105和調(diào)制模塊1106。
編碼模塊1101,用于對原始數(shù)據(jù)進行編碼處理得到比特序列。
分組模塊1102,用于將所述編碼模塊輸入的所述比特序列劃分為M個待調(diào)制比特組,每個待調(diào)制比特組中包含N個比特;其中,M和N為大于或等于1的整數(shù)。
星座映射模塊1103,用于根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖對所述分組模塊輸入的所述M個待調(diào)制比特組進行星座映射,得到M個星座點。
相位獲取模塊1104,用于獲取所述星座映射模塊輸入的所述M個星座點的相位,所述M個星座點的相位分別為Φ1、Φ2、…、ΦM。
相位調(diào)整模塊1105,用于將所述相位獲取模塊獲取的所述M個星座點的相位調(diào)整,具體為:將Φ1調(diào)整為Φ0+Φ1、將Φ2調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2、…、將ΦM調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2+Φ3+…+ΦM;其中,Φ0為0,或Φ0為相位為Φ1的星座點前一個符號的相位。
調(diào)制模塊1106,用于對所述相位調(diào)整模塊輸入的相位調(diào)整后的M個星座點進行調(diào)制,得到N階調(diào)制信號。
可選的,所述預(yù)設(shè)的星座圖包括:QAM星座圖或APSK星座圖。
可選的,數(shù)字調(diào)制裝置還包括:
星座圖配置模塊,用于生成所述預(yù)設(shè)的星座圖,根據(jù)預(yù)設(shè)的比特映射方式將包含N個比特的待映射比特組映射到所述預(yù)設(shè)的星座圖的星座點上;
其中,N=6,所述星座圖為64點APSK星座圖,所述64點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為4,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、2r±10%、3r±10%和4r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為8、16、20和20;或
N=7,所述星座圖為128點APSK星座圖,所述128點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為6,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、1.51r±10%、2.02r±10%、2.53r±10%、3.04r±10%和3.55r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為8、16、20和20;或
N=8,所述星座圖為256點APSK星座圖,所述256點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為8,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.383r±10%、1.766r±10%、2.149r±10%、2.532r±10%、2.915r±10%、3.298r±10%、3.681r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32;或
N=10,所述星座圖為1024點APSK星座圖,所述1024點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為32,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.2224r±10%、1.4448r±10%、1.6672r±10%、1.8897r±10%、2.1121r±10%、2.3345r±10%、2.5569r±10%、2.7793r±10%、3.0017r±10%、3.2242r±10%、3.4466r±10%、3.6690r±10%、3.8914r±10%、4.1138r±10%、4.3362r±10%、4.5587r±10%、4.7811r±10%、5.0035r±10%、5.2259r±10%、5.4483r±10%、5.6707r±10%、5.8932r±10%、6.1156r±10%、6.3380r±10%、6.5604r±10%、6.7828r±10%、7.0052r±10%、7.2277r±10%、7.4501r±10%、7.6725r±10%、7.8949r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32。
可選的,數(shù)字調(diào)制裝置還包括:
判斷模塊,用于獲取鏈路質(zhì)量,在所述鏈路質(zhì)量滿足預(yù)設(shè)條件的情況下,觸發(fā)所述相位調(diào)整模塊開始工作。
可選的,數(shù)字調(diào)制裝置還包括:
發(fā)送模塊,用于向接收端發(fā)送相位調(diào)整指示信息,所述相位調(diào)整指示信息用于指示所述接收端進行相位調(diào)整。
本發(fā)明實施例和方法實施例一基于同一構(gòu)思,其帶來的技術(shù)效果也相同,具體請參照方法實施例一的描述,此處不再贅述。
參加圖12,為本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)字解調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,在本發(fā)明實施例中,所述數(shù)字解調(diào)裝置包括:譯碼模塊1201、相位調(diào)整模塊1202、解映射模塊1203和解碼模塊1204。
譯碼模塊1201,用于接收N階調(diào)制信號,得到M個星座點的相位,所述M個星座點的相位分別為θ1、θ2、…、θM;其中,M和N為不小于1的整數(shù)。
相位調(diào)整模塊1202,用于將所述譯碼模塊得到的所述M個星座點進行相位調(diào)整,具體為:將θ1調(diào)整為θ1-θ0、將θ2調(diào)整為θ2-θ1、…、將θM調(diào)整為θM-θM-1;其中,θ0為0,或相位為θ1的星座點的前一個符號的相位。
相位解映射模塊1203,用于根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖將所述相位調(diào)制模塊進行相位調(diào)整后的M個星座點進行解映射得到M個比特組;其中,每個比特組包含N個比特。
解碼模塊1204,用于將所述相位解映射模塊得到的所述M個比特組進行解碼處理得到原始數(shù)據(jù)。
可選的,所數(shù)字解調(diào)裝置還包括:
判斷模塊,用于在需要對M個星座點進行相位差分處理的情況下,觸發(fā)所述相位調(diào)整模塊開始工作。
可選的,所述判斷模塊具體用于:
所述判斷模塊具體用于:
接收到所述發(fā)送端發(fā)送的相位調(diào)整指示信息時,確定需要對所述M個星座點進行相位調(diào)整,觸發(fā)所述相位調(diào)整模塊開始工作;或
在所述發(fā)送端的調(diào)制編碼MCS的類型為預(yù)設(shè)類型時,確定需要對所述M個星座點進行相位調(diào)整,觸發(fā)所述相位調(diào)整模塊開始工作。
本發(fā)明實施例和方法實施例二基于同一構(gòu)思,其帶來的技術(shù)效果也相同,具體原理請參照方法實施例二的描述,此處不再贅述。
參見圖13,為本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)字調(diào)制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,在本發(fā)明實施例中,數(shù)字調(diào)制裝置包括處理器131、存儲器133和通信接口132。通信接口132用于與外部設(shè)備進行通信。數(shù)字調(diào)制裝置中的處理器的數(shù)量可以是一個或多個。本發(fā)明的一些實施例中,處理器131、存儲器133和通信接口132可通過總線或其他方式連接。數(shù)字調(diào)制裝置可以用于執(zhí)行圖2所示的方法。關(guān)于本實施例涉及的術(shù)語的含義以及舉例,可以參考圖2對應(yīng)的實施例。此處不再贅述。
其中,存儲器133中存儲程序代碼。處理器131用于調(diào)用存儲器132中存儲的程序代碼,用于執(zhí)行以下操作:
對原始數(shù)據(jù)進行編碼處理得到比特序列;
將所述比特序列劃分為M個待調(diào)制比特組,每個待調(diào)制比特組中包含N個比特;其中,M和N為大于或等于1的整數(shù);
根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖對所述M個待調(diào)制比特組進行星座映射,得到M個星座點;
獲取所述M個星座點的相位,所述M個星座點的相位分別為Φ1、Φ2、…、ΦM;
將所述M個星座點的相位調(diào)整,具體為:將Φ1調(diào)整為Φ0+Φ1、將Φ2調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2、…、將ΦM調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2+Φ3+…+ΦM;其中,Φ0為0,或Φ0為相位為Φ1的星座點前一個符號的相位;
對相位調(diào)整后的M個星座點進行調(diào)制,得到N階調(diào)制信號。
在本發(fā)明的一些實施例中,所述預(yù)設(shè)的星座圖包括:正交振幅調(diào)制QAM星座圖或幅相鍵控APSK星座圖。
在本發(fā)明的一些實施例中,處理器131執(zhí)行所述對原始數(shù)據(jù)進行編碼處理得到比特序列之前,還用于執(zhí)行:
生成所述預(yù)設(shè)的星座圖,根據(jù)預(yù)設(shè)的比特映射方式將包含N個比特的待映射比特組映射到所述預(yù)設(shè)的星座圖的星座點上;
其中,N=6,所述星座圖為64點APSK星座圖,所述64點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為4,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、2r±10%、3r±10%和4r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為8、16、20和20;或
N=7,所述星座圖為128點APSK星座圖,所述128點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為6,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑范圍分別為r±10%、1.51r±10%、2.02r±10%、2.53r±10%、3.04r±10%和3.55r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為8、16、20和20;或
N=8,所述星座圖為256點APSK星座圖,所述256點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為8,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.383r±10%、1.766r±10%、2.149r±10%、2.532r±10%、2.915r±10%、3.298r±10%、3.681r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32;或
N=10,所述星座圖為1024點APSK星座圖,所述1024點APSK星座圖中圓環(huán)的數(shù)量為32,從內(nèi)到外各個圓環(huán)的半徑分別為r±10%、1.2224r±10%、1.4448r±10%、1.6672r±10%、1.8897r±10%、2.1121r±10%、2.3345r±10%、2.5569r±10%、2.7793r±10%、3.0017r±10%、3.2242r±10%、3.4466r±10%、3.6690r±10%、3.8914r±10%、4.1138r±10%、4.3362r±10%、4.5587r±10%、4.7811r±10%、5.0035r±10%、5.2259r±10%、5.4483r±10%、5.6707r±10%、5.8932r±10%、6.1156r±10%、6.3380r±10%、6.5604r±10%、6.7828r±10%、7.0052r±10%、7.2277r±10%、7.4501r±10%、7.6725r±10%、7.8949r±10%,從內(nèi)到外各個圓環(huán)上的星座點的數(shù)量分別為32。
在本發(fā)明的一些實施例中,處理器131還用于執(zhí)行:
獲取鏈路質(zhì)量,在所述鏈路質(zhì)量滿足預(yù)設(shè)條件的情況下,執(zhí)行所述M個星 座點的相位調(diào)整,具體為:將Φ1調(diào)整為Φ0+Φ1、將Φ2調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2、…、將ΦM調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2+Φ3+…+ΦM。
在本發(fā)明的一些實施例中,處理器131還用于執(zhí)行:
向接收端發(fā)送相位調(diào)整指示信息,所述相位調(diào)整指示信息用于指示所述接收端進行相位調(diào)整。
參見圖14,為本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)字解調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,在本發(fā)明實施例中,數(shù)字解調(diào)裝置包括處理器141、存儲器143和通信接口142。通信接口142用于與外部設(shè)備進行通信。數(shù)字解調(diào)裝置中的處理器的數(shù)量可以是一個或多個。本發(fā)明的一些實施例中,處理器141、存儲器143和通信接口142可通過總線或其他方式連接。數(shù)字解調(diào)裝置可以用于執(zhí)行圖10所示的方法。關(guān)于本實施例涉及的術(shù)語的含義以及舉例,可以參考圖10對應(yīng)的實施例。此處不再贅述。
其中,存儲器143中存儲程序代碼。處理器141用于調(diào)用存儲器142中存儲的程序代碼,用于執(zhí)行以下操作:
接收N階調(diào)制信號,得到M個星座點的相位,所述M個星座點的相位分別為θ1、θ2、…、θM;其中,M和N為不小于1的整數(shù);
將所述M個星座點進行相位調(diào)整,具體為:將θ1調(diào)整為θ1-θ0、將θ2調(diào)整為θ2-θ1、…、將θM調(diào)整為θM-θM-1;其中,θ0為0,或相位為θ1的星座點的前一個符號的相位
根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖將所述相位調(diào)整后的M個星座點進行解映射得到M個比特組;其中,每個比特組包含N個比特;
將所述M個比特組進行解碼處理得到原始數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的一些實施例中,處理器141還用于執(zhí)行:
在需要對M個星座點進行相位調(diào)整的情況下,執(zhí)行將所述M個星座點進行相位調(diào)整,具體為:將θ1調(diào)整為θ1-θ0、將θ2調(diào)整為θ2-θ1、…、將θM調(diào)整為θM-θM-1。
在本發(fā)明的一些實施例中,處理器141執(zhí)行所述在需要對M個星座點進行相位調(diào)整的情況下包括:
接收到所述發(fā)送端發(fā)送的相位調(diào)整指示信息時,確定需要對所述M個星座點進行相位調(diào)整;或
在所述發(fā)送端的調(diào)制編碼MCS的類型為預(yù)設(shè)類型時,確定需要對所述M個星座點進行相位調(diào)整。
本發(fā)明實施例還提供了一種通信系統(tǒng),包括:數(shù)字調(diào)制裝置和數(shù)字解調(diào)裝置,所述數(shù)字調(diào)制裝置用于對原始數(shù)據(jù)進行編碼處理得到比特序列;將所述比特序列劃分為M個待調(diào)制比特組,每個待調(diào)制比特組中包含N個比特;其中,M和N為大于或等于1的整數(shù);根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖對所述M個待調(diào)制比特組進行星座映射,得到M個星座點;獲取所述M個星座點的相位,所述M個星座點的相位分別為Φ1、Φ2、…、ΦM;將所述M個星座點的相位調(diào)整,具體為:將Φ1調(diào)整為Φ0+Φ1、將Φ2調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2、…、將ΦM調(diào)整為Φ0+Φ1+Φ2+Φ3+…+ΦM;其中,Φ0為0,或Φ0為相位為Φ1的星座點前一個符號的相位;對相位調(diào)整后的M個星座點進行調(diào)制,得到N階調(diào)制信號;
所述數(shù)字解調(diào)裝置用于接收所述數(shù)字調(diào)制裝置發(fā)送的N階調(diào)制信號,得到M個星座點的相位,所述M個星座點的相位分別為θ1、θ2、…、θM;其中,M和N為不小于1的整數(shù);將所述M個星座點進行相位調(diào)整,具體為:將θ1調(diào)整為θ1-θ0、將θ2調(diào)整為θ2-θ1、…、將θM調(diào)整為θM-θM-1;其中,θ0為0,或相位為θ1的星座點的前一個符號的相位;所述接收端根據(jù)預(yù)設(shè)的星座圖將所述相位調(diào)整后的M個星座點進行解映射得到M個比特組;其中,每個比特組包含N個比特;所述接收端將所述M個比特組進行解碼處理得到原始數(shù)據(jù)。
本發(fā)明實施例可參照方法實施例一和二的描述,此處不再贅述。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程,是可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成,所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時,可包括如上述各方法的實施例的流程。其中,所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory,ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory,RAM)等。
以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實施例而已,當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分流程,并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化,仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。