一种基于格的星座图排列的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种基于格的星座图排列的方法及装置，涉及数字通信技术领域，其方法包括：根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，确定绘制星座图的排列方式；以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的排列方式进行组合处理，得到所述QAM的星座图图样。

A method and device of constellation arrangement based on lattice

【技术实现步骤摘要】
一种基于格的星座图排列的方法及装置
本专利技术涉及数字通信
，特别涉及一种基于格的星座图排列的方法及装置。
技术介绍
在当前通信系统中，QAM(QuadratureAmplitudeModulation，正交振幅调制)是最为常用的一种信号调制方式，其调制阶数为M，其中，M＝2n，目前通常取n＝1,2,…,14。一般而言，当n为奇数时，星座图排列方式为十字形，当n为偶数时，星座图排列方式为矩形。随着通信传输容量需求的不断增长，通信传输所使用的QAM调制阶数也越来越高，目前数字微波通信系统中，QAM的调制阶数已经高达4096QAM。当前数字微波通信系统中信噪比已经达到瓶颈，信噪比很难再进一步向上提升。同时，所用的信道编码(LDPCC(LowDensityParityCheckCode，低密度奇偶校验码)码)的编码增益也已经接近香农理论极限值。业界都在研究如何进一步提升调制方式，以期望获取更高的吞吐量。如何在当前信噪比无法增加，编码增益也不变的情况下，进一步提升QAM的调制阶数，比如提升到业界都在研究的8192QAM，甚至更高。同时，还要兼顾当前使用的比特映射，多级编码等方法。原来QAM星座图的基本单元如附图1所示，dmin为相邻星座点之间的最小间距，对角线星座点之间的距离由此可见，星座图排列密度还有进一步压缩的空间。
技术实现思路
根据本专利技术实施例提供的方案解决的技术问题是在信噪比和编码增益不变的情况下无法提升通信传输的误码率性能。根据本专利技术实施例提供的一种基于格的星座图排列的方法，包括：根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，确定绘制星座图的排列方式；以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的排列方式进行组合处理，得到所述QAM的星座图图样。优选地，所述根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，确定绘制星座图的排列方式包括：根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，判断所述调制阶数M是阶数为2的奇数次幂还是阶数为2的偶数次幂；若判断所述调制阶数M是阶数为2的奇数次幂，则确定绘制星座图的排列方式为l×l矩阵的排列方式；若判断所述调制阶数M是阶数为2的偶数次幂，则确定绘制星座图的排列方式为k×k矩阵的排列方式；其中，所述所述n为2的偶数次幂的幂数且大于等于4；所述奇数次幂的幂数大于等于7。优选地，所述以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的排列方式进行组合处理，得到所述QAM的星座图图样包括：以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的l×l矩阵的排列方式进行组合处理，得到包含四个多余组合图样的所述QAM的组合单元T图样；根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，确定所述QAM的组合单元T图样中的多余组合图样；将所述组合单元T图样中的四个所述多余组合图样进行删除，得到所述QAM的星座图图样；其中，所述多余组合图样是以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照t×t矩阵的排列方式进行组合处理所得到的；其中，优选地，所述以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的排列方式进行组合处理，得到所述QAM的星座图图样包括：以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的k×k矩阵的排列方式进行组合处理，得到所述QAM的星座图图样。优选地，还包括将所述QAM的星座图图样绘制到直角坐标系中的操作步骤，其具体包括：根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，确定所需要生成的所述QAM星座图的行数和列数；根据所述QAM的星座图的行数和列数，计算所述QAM的星座图中每个星座点在直角坐标系中的坐标值；根据所述每个星座点在直角坐标系中的坐标值进行绘制，得到所述QAM的星座图图样。根据本专利技术实施例提供的一种基于格的星座图排列的装置，包括：确定模块，用于根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，确定绘制星座图的排列方式；处理模块，用于以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的排列方式进行组合处理，得到所述QAM的星座图图样。优选地，所述确定模块包括：判断单元，用于根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，判断所述调制阶数M是阶数为2的奇数次幂还是阶数为2的偶数次幂；确定单元，用于当判断所述调制阶数M是阶数为2的奇数次幂，则确定绘制星座图的排列方式为l×l矩阵的排列方式，以及当判断所述调制阶数M是阶数为2的偶数次幂，则确定绘制星座图的排列方式为k×k矩阵的排列方式；其中，所述所述n为2的偶数次幂的幂数且大于等于4；所述奇数次幂的幂数大于等于7。优选地，所述处理模块包括：第一处理单元，用于以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的l×l矩阵的排列方式进行组合处理，得到包含四个多余组合图样的所述QAM的组合单元T图样，并根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，确定所述QAM的组合单元T图样中的多余组合图样，以及将所述组合单元T图样中的四个所述多余组合图样进行删除，得到所述QAM的星座图图样；第二处理单元，用于以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的k×k矩阵的排列方式进行组合处理，得到所述QAM的星座图图样；其中，所述多余组合图样是以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照t×t矩阵的排列方式进行组合处理所得到的；其中，根据本专利技术实施例提供的一种基于格的星座图排列的设备，所述设备包括：处理器，以及与所述处理器耦接的存储器；所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的基于格的星座图排列的程序，所述基于格的星座图排列的程序被所述处理器执行时实现根据本专利技术实施例提供的所述的基于格的星座图排列的方法的步骤。根据本专利技术实施例提供的一种计算机存储介质，存储有基于格的星座图排列的程序，所述基于格的星座图排列的程序被处理器执行时实现根据本专利技术实施例提供的所述的基于格的星座图排列的方法的步骤。根据本专利技术实施例提供的方案，根据格(lattice)密度的定义，原来QAM星座图的密度为π/4≈0.7854。本专利技术给出的星座图图样，可以将星座图的密度提升到理论上来讲，星座图密度越大，所带来的编码增益越高，本专利技术相对于原有传统QAM星座图带来的理论增益为0.62dB，使得在信噪比不变的情况下可以有效的提升通信传输的误码率性能。附图说明图1是现有技术提供的传统QAM星座图中的基本单元示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种基于格的星座图排列的方法流程图；图3是本专利技术实施例提供的一种基于格的星座图排列的装置示意图；图4是本专利技术实施例提供的星座图的一种基本单元示意图；图5是本专利技术中的星座图的另一种基本单元示意图；图6是本专利技术中16QAM的星座图图样示意图；图7是本专利技术中32QAM的星座图图样示意图；图8是本专利技术中64QAM的星座图图样示意图；图9是本专利技术中128QAM的星座图图样示意图；图10是本专利技术中64QAM的且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于格的星座图排列的方法，其特征在于，包括：/n根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，确定绘制星座图的排列方式；/n以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的排列方式进行组合处理，得到所述QAM的星座图图样。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于格的星座图排列的方法，其特征在于，包括：
根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，确定绘制星座图的排列方式；
以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的排列方式进行组合处理，得到所述QAM的星座图图样。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，确定绘制星座图的排列方式包括：
根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，判断所述调制阶数M是阶数为2的奇数次幂还是阶数为2的偶数次幂；
若判断所述调制阶数M是阶数为2的奇数次幂，则确定绘制星座图的排列方式为l×l矩阵的排列方式；
若判断所述调制阶数M是阶数为2的偶数次幂，则确定绘制星座图的排列方式为k×k矩阵的排列方式；
其中，所述所述n为2的偶数次幂的幂数且大于等于4；所述奇数次幂的幂数大于等于7。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的排列方式进行组合处理，得到所述QAM的星座图图样包括：
以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的l×l矩阵的排列方式进行组合处理，得到包含四个多余组合图样的所述QAM的组合单元T图样；
根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，确定所述QAM的组合单元T图样中的多余组合图样；
将所述组合单元T图样中的四个所述多余组合图样进行删除，得到所述QAM的星座图图样；
其中，所述多余组合图样是以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照t×t矩阵的排列方式进行组合处理所得到的；其中，


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的排列方式进行组合处理，得到所述QAM的星座图图样包括：
以预置基本单元为矩阵的基本元素，按照所述绘制星座图的k×k矩阵的排列方式进行组合处理，得到所述QAM的星座图图样。


5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，还包括将所述QAM的星座图图样绘制到直角坐标系中的操作步骤，其具体包括：
根据正交振幅调制QAM的调制阶数M，确定所需要生成的所述QAM星座图的行数和列数；
根据所述QAM的星座图的行数和列数，计算所述QAM的星座图中每个星座点在直角坐标系中的坐标值；
根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长兴，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44