一种分层对称型三维星座映射调制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种分层对称型三维星座映射调制方法，包括：将星座点在三维空间内的几何分布按Z轴数值划分为不同层数，在固定最小欧式距离的条件下，以最大化星座图CFM指数为目标，依次在各层次上设计出相应的星座点二维分布，得到分层对称型三维星座图；根据星座点所需要的不同发射功率将导入的数据分为四个不同的能量层次，使数据从原本的二进制比特流转化成经过概率整形计算后的分布形式，最后映射成三维空间内包含信息的空间坐标。本发明专利技术极大地简化了星座图的结构的，在不增加系统硬件复杂程度的前提下降低模分复用系统发射功率与误码率，极大地提升系统传输性能。极大地提升系统传输性能。极大地提升系统传输性能。

【技术实现步骤摘要】
一种分层对称型三维星座映射调制方法和系统


[0001]本专利技术涉及通信领域的光编码调制
，具体而言涉及一种分层对称型三维星座映射调制方法和系统。

技术介绍

[0002]现代科技的不断发展使得物联网、大数据、智慧城市等新型业务不断兴起，网络用户也日益增长，这一切都对网络通信容量提出了更高的要求。然而经过二十多年的发展，传统单模光纤的通信容量已经接近非线性香农极限，从新的维度提升系统的传输能力是必然的途径。其中，空分复用技术从空间维度增加新的通信信道，从而得到越来越多的关注。模分复用是空分复用技术中的一种，在一根光纤中传输多个不同模式的信号，把每个模式作为一个单独的通信信道使用，并且可以与已有的波分复用等技术同时使用，打开了提升通信容量的新途径，极大地提升了系统的传输能力。
[0003]模分复用技术虽然是容量问题的解决办法之一，但模式复用器件的运用提高了系统硬件的复杂度，并且对系统的抗噪性能提出了更高的要求。星座映射是信号调制的基础单元，高维星座图调制和几何/概率整形技术从编码算法方面降低系统误码率，不会额外增加器件。在条件允许的情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分层对称型三维星座映射调制方法，其特征在于，所述调制方法包括以下步骤：S1，将星座点在三维空间内的几何分布按Z轴数值划分为不同层数，在固定最小欧式距离的条件下，以最大化星座图CFM指数为目标，依次在各层次上设计出相应的星座点二维分布，得到分层对称型三维星座图；其中，同层任意三个相邻星座点之间构成正三角形，该正三角形的三个点与临近层最近的一个星座点构成正四面体；S2，根据星座点所需要的不同发射功率将导入的数据分为四个不同的能量层次，能量低的星座点给予更高的发射概率，能量高的星座点给予更低的发射概率，使数据从原本的二进制比特流转化成经过概率整形计算后的分布形式，最后映射成三维空间内包含信息的空间坐标；星座点的概率分布服从麦克斯韦玻尔兹曼分布；S3，使映射后的数据按不同维度分别进入上采样模块后送入相互正交的三个整形滤波器，整形滤波后合成一路信号进入传输系统；S4，信号经传输系统传输完成后送入相应匹配滤波模块中进行匹配滤波，再导入下采样模块进行下采样，按发送端的逆过程将调制后的信号重新恢复成二进制比特流。2.根据权利要求1所述的分层对称型三维星座映射调制方法，其特征在于，步骤S1中，所述以最大化星座图CFM指数为目标，依次在各层次上设计出相应的星座点二维分布，得到分层对称型三维星座图的过程包括以下步骤：将正三角形作为基础单元，以原点为中心做正三角形，三个顶点构成了第一个能量层次的星座点，以三条边为底边向外做三个正三角形，它们的三个顶点就是第二个能量层次的星座点，这两个能量层次的六个星座点组成了中平面；以新得到的三个正三角形为底面向上下分为做一个正四面体，得到的六个顶点是第三个能量层次的星座点；六个星座点在上平面和下平面各构成一个正三角形，以任意的两条边为底边向外再做正三角形，得到的四个顶点是最后一个能量层次的星座点，与上一能量层次星座点组成了对称的上下平面，完成16个星座点的三维空间内几何整形。3.根据权利要求1所述的分层对称型三维星座映射调制方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，马璐微，任建新，毛雅亚，倪琛琦，王瑞春，沈磊，吴泳峰，孙婷婷，赵立龙，戚志鹏，李莹，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：