多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统制造方法及图纸

本申请实施例提供一种多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统，其中，所述方法包括：根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；以及根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。通过预先为限幅噪声设置信噪比余量，从而提高信号对限幅噪声的容忍度，有效降低误码率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及通信
，尤其涉及一种多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统。
技术介绍
多载波调制采用了多个子载波信号。它把数据流分解为若干个子数据流，从而使子数据流具有低得多的传输速率，利用这些数据分别去调制若干个子载波。多载波调制信号具有子载波数据传输速率相对较低，码元周期较长等特点。多载波调制可以通过多种技术途径来实现，如离散多音频(Discrete Multi-tone，DMT)、正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)等。快速傅利叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)是实现多载波调制的一种有效方法。多载波调制信号存在的一个问题是其峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)较高。在实际应用中，发射机输出信号峰值通常是受限的。所以为了提高信号的平均功率，需要降低信号的PAPR。其中一种最常用的方法就是直接对多载波调制信号进行限幅(Clipping)。限幅法在降低PAPR，提高信号平均功率的同时，也引入了信号失真。另一方面，多载波调制信号是由多个子载波信号叠加而成，因此在某些特殊的比特图样下，会出现极高的PAPR，对这些极高PAPR的符号进行限幅操作，会产生很大的信号失真，导致该符号出现突发错误。尽管发生这种突发错误的概率不高、对平均误码率的影响很小，但是这种突发错误会导致前向纠错(Forward Error Correction,FEC)解码的失效，从而使通信失败。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
指出的这些问题，本申请实施例提供了一种多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统，以降低多载波调制信号的突发错误。根据本申请实施例的第一方面，提供了一种多载波通信系统中的比特分配方法，该比特分配方法包括：根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比(Signal to Noise Ratio，SNR)余量；以及根据该信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。根据本申请实施例的第二方面，提供了一种多载波通信系统中的比特分配装置，该比特分配装置包括：确定单元，其根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；以及分配单元，其根据该信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。根据本申请实施例的第三方面，提供了一种多载波通信系统中的发射机，该发射机包括前述的比特分配装置。根据本申请实施例的第四方面，提供了一种多载波通信系统中的接收机，该接收机包括前述的比特分配装置。根据本申请实施例的第五方面，提供了一种多载波通信系统，该系统包括前述的比特分配装置。根据本申请实施例的其它方面，提供了一种计算机可读程序，其中当在多载波调制信号的比特分配装置中执行该程序时，该程序使得计算机在该比特分配装置中执行前述第一方面所述的方法。根据本申请实施例的其它方面，提供了一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中该计算机可读程序使得计算机在多载波调制信号的比特分配装置中执行前述第一方面所述的方法。本申请的有益效果在于：通过预先为限幅噪声设置信噪比余量，从而提高信号对限幅噪声的容忍度，降低突发错误，保证FEC(Forward Error Correction，前向纠错)解码的成功。参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多
个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是实施例1的一个实施方式的多载波调制信号的比特分配方法的流程图；图2是实施例1的另一个实施方式的多载波调制信号的比特分配方法的流程图；图3是实施例1中不同噪声功率的CCDF分布示意图；图4是实施例1中各子载波上原信噪比和新信噪比的对比示意图；图5是实施例1中采用原信噪比和新信噪比进行比特分配后的误码率对比示意图；图6是实施例2的一个实施方式的多载波调制信号的比特分配装置的流程图；图7是实施例2的一个实施方式的比特分配装置的确定单元的流程图；图8是实施例2的一个实施方式的比特分配装置的分配单元的流程图；图9是实施例3的发射机的组成示意图；图10是实施例4的接收机的组成示意图；图11是实施例5的多载波通信系统的组成示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。本申请实施例提供了一种多载波调制信号的比特分配方法。基于传统的比特分配
算法，在某些特殊的比特和功率分配图样下，可能产生突发错误而导致FEC(Forward Error Correction，前向纠错)解码的失败。本申请通过预先为限幅噪声设置信噪比余量，从而改变比特和功率分配图样，使得即使发生较强的限幅噪声，也不会产生大量的突发错误，由此能够降低多载波通信系统中的突发错误，保证FEC解码的成功。以下结合附图和具体实施方式对本专利技术实施例的方法、装置和系统进行说明。实施例1本专利技术实施例提供了一种多载波调制信号的比特分配方法，图1是该方法的流程图，请参照图1，该方法包括：步骤S101：根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；步骤S102：根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。在步骤S101中，系统能容忍的最大限幅噪声的概率是指，系统中可允许出现的最大限幅噪声(限幅失真)相对应的发生概率。该概率值可以预先设定，但本实施例并不以此作为限制。在一个实施方式中，步骤S101可以通过图2所示的方法来实现，如图2所示，该方法包括：步骤S201：根据为多载波调制信号分配的各个子载波上的调制的比特数和功率，得到时域信号的波形，对时域信号的波形进行限幅操作；步骤S202：在预先设定的时间窗口内，计算时域信号的波形的限幅噪声功率，并统计限幅噪声功率的概率分布；步骤S203：根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多载波通信系统中的比特分配装置，所述比特分配装置包括：确定单元，其根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；以及分配单元，其根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。

【技术特征摘要】
1.一种多载波通信系统中的比特分配装置，所述比特分配装置包括：确定单元，其根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；以及分配单元，其根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。2.根据权利要求1所述的比特分配装置，其中，所述确定单元包括：波形处理模块，其根据为多载波调制信号分配的各个子载波上的调制的比特数和功率，得到时域信号的波形，对所述时域信号的波形进行限幅操作；统计模块，其在预先设定的时间窗口内，计算所述时域信号的波形的限幅噪声功率，并统计限幅噪声功率的概率分布；以及读取模块，其根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，从所述概率分布中读取对应所述最大限幅噪声的概率的限幅噪声功率，作为所述信噪比余量。3.根据权利要求2所述的比特分配装置，其中，所述分配单元包括：确定模块，其根据读取出的所述限幅噪声功率和各个子载波的原信噪比，确定各个子载波的新的信噪比；以及分配模块，其根据各个子载波的新的信噪比和通信系统速率对应的比特数，为各个子载波分配新的比特数和功率。4.根据权利要求3所述的比特分配装置，其中，所述各个子载波的新的信噪比为： SNR m , i = 1 1 SNR o , i + α P clip ; ]]>其中，i是子载波的编号，i＝1,2,…,k，k为子载波的数量，Pclip为所述信噪比余量，SNRo,i为第i个子载波的原信噪比，SNRm,i为第i个子载波的新的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，李磊，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP