一种OFDM双调制解调方式的实现方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种OFDM双调制解调方式的实现方法与装置，通过接收端计算接收数据的信噪比量化值SNRquant，并将该信噪比量化值SNRquant与预设的阈值进行比较来决定发送端和接收端的调制和解调模式。本发明专利技术在调制解调方式的切换方面，系统不需要计算误码率，直接采用计算信噪比量化值的方式实现，这种方式采用的计算步骤较少，硬件实现简单，开销较少，且灵活度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种OFDM双调制解调方式的实现方法与装置
本专利技术涉及无线通信系统领域，具体涉及一种OFDM双调制解调方式的实现方法与装置。
技术介绍
OFDM(正交频分复用)是一种高效率的通信技术方案，它既是一种调制技术，也是一种复用技术。OFDM自诞生之日起，就一直受到密切的关注，如今已被4G/B4G/5G标准所采用。目前，OFDM及其相关技术仍然是学术界的一个研究热点。在OFDM系统中，可以通过采用不同的调制解调方式对数据进行调制解调，比如经典的BPSK，QPSK，16QAM，64QAM，256QAM等调制解调方式。这涉及到一种叫做自适应调制解调的方法，这种方法的主要目的是根据系统在不同质量的信道环境下，为通信系统选择合适的调制解调方式以使系统的性能达到最优。现有的OFDM调制方式仅选取以上列出的其中一种或者是选取多种。如果选取一种调制方式，那么就会因为调制方式单一失去灵活性。如果选取多种调制方式，势必增加系统实现的复杂性，由此大幅度提高硬件成本。事实上，较多的调制方式从现实的角度来说是冗余的，而且从硬件实现上来看会增加处理难度，会占用较多的硬件资源甚至增大系统的不稳定因素。此外，在调制解调方式的切换方面，现有的多种调制解调方式在进行切换前需要求取误码率，通过误码率求得信噪比，再改变调制方式，这种方法在实现上较为复杂，在复杂性和实时性上没有优势。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种OFDM双调制解调方式的实现方法与装置，其具有一定的灵活性，较大的降低了实现复杂度，还具有较高的调制解调效率，是一种低成本，兼顾各种因素的且易于实现的OFDM系统。为解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种OFDM双调制解调模式的实现方法，包括如下步骤：(1)发送端和接收端在通信之前进行初始化，初始化之后，双方采用16QAM和QPSK调制解调模式中的默认的调制解调模式开始进行通信；(2)发送端在所需发送的数据之前嵌入2个相同的长训练序列后，形成原始数据；(3)发送端在通信开始时采用默认的调制模式对原始数据进行调制处理后，发送出去；(4)接收端接收发送端发来的数据，并在通信开始时采用默认的解调模式对收到的数据进行解调处理；(5)接收端先对接收数据进行同步处理，再根据同步后的时序判断出接收数据中2个长训练序列的起始位置，并提取出这2个长训练序列的实部数据和虚部数据；(6)接收端计算接收数据的信噪比量化值SNRquant，即①式中：rI(k)表示第一长训练序列的第k个实部数据；rI(k+N)表示第二长训练序列的第k个实部数据；rQ(k)表示第一长训练序列的第k个虚部数据；rQ(k+N)表示第二长训练序列的第k个虚部数据；N表示第一和第二长训练序列的长度，即点数值N；∑表示求累加；(7)接收端将计算出的信噪比量化值SNRquant与设定的信噪比阈值η比较；当SNRquant≥η时，则接收端将解调模式设为16QAM解调模式，同时通过无线信道发送指令让接收端将调制模式也设为16QAM调制模式；当SNRquant<η时，则接收端将解调模式设为QPSK解调模式，同时通过无线信道发送指令让接收端将调制模式也设为QPSK调制模式。上述方法中，所述点数值N＝64，即第一和第二长训练序列的长度均为64。上述方法中，所述默认的调制模式为QPSK调制模式，默认的解调模式也为QPSK解调模式。一种OFDM双调制解调方式的实现装置，包括发送端和接收端两部分。其中：所述发送端包括扰码单元、卷积编码单元、分组交织单元、第一串并转换单元、映射单元、加导频单元、第二串并转换单元、IFFT单元、第一并串转换单元、加循环前缀单元、DA变换单元、射频发单元和指令接收单元；扰码单元连接卷积编码单元的输入端；卷积编码单元的输出端分为两路，一路连接分组交织单元的第一数据端口，另一路连接分组交织单元的第二数据端口；分组交织单元的两个输出分别与第一串并转换单元的两个输入端相连；第一串并转换单元有两路输出端，一路输出端与映射单元的第一数据端口连接，另一路输出端与映射单元的第二数据端口连接；映射单元的两个输出端与加导频单元的两个输入端相连；加导频单元的输出与第二串并转换单元的输入相连，第二串并转换单元的输出端与IFFT单元的输入端相连；IFFT单元的输出端接至并第一串转换单元的输入端，第一并串转换单元的输出端连接至加循环前缀单元的输入端；加循环前缀单元的输出端与DA变换单元的输入端相连，DA变换单元的输出端连接至射频发单元的输入端；指令接收器的输入端通过无线信道与接收端的指令发送器的输出端连接；指令发送器的两路输出端，一路与分组交织单元的控制端口相连，另一路与映射单元的控制端口相连。所述接收端包括射频收单元、AD变换单元、去循环前缀单元、第三串并转换单元、FFT单元、第二并串转换单元、去导频单元、解映射单元、第三并串转换单元、解交织单元、译码单元，解扰码单元、同步处理单元、信道均衡单元、SNRquant计算单元和指令发送单元；射频收单元的输出端与AD变换单元的输入端连接；AD变换单元的输出端与去循环前缀单元的输入端相连；去循环前缀单元的输出端与第三串并转换单元的输入端相连，第三串并转换单元的输出端接至FFT单元的输入端；FFT单元的输出端分与第二并串转换单元的输入端相连；第二并串转换单元的输出端接至去导频单元的输入端；去导频单元的输出端分为两路，一路与解映射单元的解映射单元的第一数据端口相连，另一路与解映射单元的第二数据端口相连；解映射单元的两个输出端与第三并串转换单元的两个输入端相连接；第三并串转换单元有两个输出端，一路输出端与解交织单元的第一数据端口相连，另一路输出端与解交织单元的第二数据端口相连；解交织单元的两个输出端接至译码单元的两个输入端，译码单元的输出端与解扰码单元的输入端相连；同步处理单元的输入输出端连接在AD变换单元的输出端与去循环前缀单元的输入端之间；信道均衡单元的输入输出端连接在FFT单元的输出端与第二并串转换单元的输入端之间；SNRquant计算单元的输入端与同步处理单元和信道均衡单元的输出端相连，SNRquant计算单元的输出端与指令发送器的输入端相连；指令发送器有两个输出端，一个输出端通过无线信道与发送端的指令接收器连接，另一个输出端与接收端的解映射单元和解交织单元的控制端口相连。发送端的射频发单元通过无线信道与接收端的射频收单元连接。上述装置中，所述译码单元为采用硬判决方式的Viterbi译码单元。上述装置中，所述指令发送单元和指令接收单元均为无线收发单元。上述装置中，所述分组交织单元的第一数据端口为QPSK数据端口，分组交织单元的第二数据端口为16QAM数据端口；所述映射单元的第一数据端口为QPSK数据端口，映射单元的第二数据端口为16QAM数据端口；所述解映射单元的第一数据端口为QPSK数据端口，解映射单元的第二数据端口为16QAM数据端口；所述解交织单元的第一数据端口为QPSK数据端口，解交织单元的第二数据端口为16QAM数据端口。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.系统采用两种调制解调方式，且两种调制解调方式结构简单。与多种调制解调相比，既有一定的灵活性，又减少了功能冗余，兼具灵活性和实用性。2.系统所采用的两种调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种OFDM双调制解调模式的实现方法，其特征是包括如下步骤：(1)发送端和接收端在通信之前进行初始化，初始化之后，双方采用16QAM和QPSK调制解调模式中的默认的调制解调模式开始进行通信；(2)发送端在所需发送的数据之前嵌入2个相同的长训练序列后，形成原始数据；(3)发送端在通信开始时采用默认的调制模式对原始数据进行调制处理后，发送出去；(4)接收端接收发送端发来的数据，并在通信开始时采用默认的解调模式对收到的数据进行解调处理；(5)接收端先对接收数据进行同步处理，再根据同步后的时序判断出接收数据中2个长训练序列的起始位置，并提取出这2个长训练序列的实部数据和虚部数据；(6)接收端计算接收数据的信噪比量化值SNRquant，即SNRquant=Σk=0N-1[(rI(k)+rI(k+N))2+(rQ(k)+rQ(k+N))2]Σk=0N-1[(rI(k)-rI(k+N))2+(rQ(k)-rQ(k+N))2]]]>    ①式中：rI(k)表示第一长训练序列的第k个实部数据；rI(k+N)表示第二长训练序列的第k个实部数据；rQ(k)表示第一长训练序列的第k个虚部数据；rQ(k+N)表示第二长训练序列的第k个虚部数据；N表示第一和第二长训练序列的长度，即点数值N；∑表示求累加；(7)接收端将计算出的信噪比量化值SNRquant与设定的信噪比阈值η比较；当SNRquant≥η时，则接收端将解调模式设为16QAM解调模式，同时通过无线信道发送指令让接收端将调制模式也设为16QAM调制模式；当SNRquant<η时，则接收端将解调模式设为QPSK解调模式，同时通过无线信道发送指令让接收端将调制模式也设为QPSK调制模式。...

【技术特征摘要】
1.一种OFDM双调制解调方式的实现方法，其特征是包括如下步骤：(1)发送端和接收端在通信之前进行初始化，初始化之后，双方采用16QAM和QPSK调制解调模式中的默认的调制解调模式开始进行通信；(2)发送端在所需发送的数据之前嵌入2个相同的长训练序列后，形成原始数据；(3)发送端在通信开始时采用默认的调制模式对原始数据进行调制处理后，发送出去；(4)接收端接收发送端发来的数据，并在通信开始时采用默认的解调模式对收到的数据进行解调处理；(5)接收端先对接收数据进行同步处理，再根据同步后的时序判断出接收数据中2个长训练序列的起始位置，并提取出这2个长训练序列的实部数据和虚部数据；(6)接收端计算接收数据的信噪比量化值SNRquant，即式中：rI(k)表示第一长训练序列的第k个实部数据；rI(k+N)表示第二长训练序列的第k个实部数据；rQ(k)表示第一长训练序列的第k个虚部数据；rQ(k+N)表示第二长训练序列的第k个虚部数据；N表示第一和第二长训练序列的长度，即点数值N；∑表示求累加；(7)接收端将计算出的信噪比量化值SNRquant与设定的信噪比阈值η比较；当SNRquant≥η时，则接收端将解调模式设为16QAM解调模式，同时通过无线信道发送指令让接收端将调制模式也设为16QAM调制模式；当SNRquant<η时，则接收端将解调模式设为QPSK解调模式，同时通过无线信道发送指令让接收端将调制模式也设为QPSK调制模式。2.根据权利要求1所述的一种OFDM双调制解调方式的实现方法，其特征是，所述点数值N＝64，即第一和第二长训练序列的长度均为64。3.根据权利要求1所述的一种OFDM双调制解调方式的实现方法，其特征是，所述默认的调制模式为QPSK调制模式，默认的解调模式也为QPSK解调模式。4.实现权利要求1所述方法的一种OFDM双调制解调方式的实现装置，包括发送端和接收端两部分，其特征在于：所述发送端包括扰码单元、卷积编码单元、分组交织单元、第一串并转换单元、映射单元、加导频单元、第二串并转换单元、IFFT单元、第一并串转换单元、加循环前缀单元、DA变换单元、射频发单元和指令接收单元；扰码单元连接卷积编码单元的输入端；卷积编码单元的输出端分为两路，一路连接分组交织单元的第一数据端口，另一路连接分组交织单元的第二数据端口；分组交织单元的两个输出分别与第一串并转换单元的两个输入端相连；第一串并转换单元有两路输出端，一路输出端与映射单元的第一数据端口连接，另一路输出端与映射单元的第二数据端口连接；映射单元的两个输出端与加导频单元的两个输入端相连；加导频单元的输出与第二串并转换单元的输入相连，第二串并转换单元的输出端与IFFT单元的输入端相连；IFFT单元的输出端接至并第一串转换单元的输入端，第一并串转换单元的输出端连接至加循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海林，胡立坤，许旻，贺栋梁，王成旭，刘彩丽，闫坤，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45