星座映射解映射及线性变换星座图映射解映射方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种星座映射解映射及线性变换星座图映射解映射方法和装置，星座图映射方法包括：对编码和交织后的比特流按满足Ｇ（α.ｄ＋β.Ｄ）值小于设定阈值的星座图进行星座图映射，将码字映射到相应的星座点，将输出的信号流经后续处理后在信道上发射；其中，Ｇ是代价函数，ｄ是输入码字集合的最小欧氏距离的统计值，Ｄ是输入码字集合的最小汉明距离的统计值，α和β是加权系数，根据实际信道的特性来选择。本发明专利技术可使调制解调系统在高斯信道和衰落信道的接收性能之间获得折衷，即使调制解调系统在衰落信道和高斯信道下以及介于两者之间的其他信道下都有满意的接收性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字信息传输
，尤其涉及一种星座映射解映射及线性变换星 座图映射解映射方法和装置。
技术介绍
在通信系统中，常用的QPSK(正交相移键控调制，Quadrature Phase-ShiftKeying)、16QAM(正交幅度调制，Quadrature Amplitude Modulation)禾口64QAM 等调制方式一般会采用自然映射或格雷映射的方式，以获得在高斯信道下较好的解调性 能。但是，理论上已经证明，在高斯信道下最优的映射方式不能提供无线衰落信道下的最优 解调。公开号为CN1430353、名称为“最小欧氏距离最大化的星座映射级联纠错编码方 法”的中国专利，公开了一种结合卷积编码和最大后验概率迭代解码的方式，证明最小欧氏 距离最大的星座图映射方式可以实现高斯信道下的最优解调性能，如图1所示的实现框图 中，将随机交织器置于发射端处的卷积编码器和映射器之间为了降低两个模块之间比特流 的相关性。在接收端，解映射后得到解码用的外信息，然后此外信息被用于下一轮的解映 射。通过这样迭代的方式，接收系统的后验概率可能达到最大；同时，星座图上星座点的欧 氏距离也能被最大化，以至于在同样的信号功率下，这样的映射方式可以更好的对抗高斯 噪声。但是，这种映射方式在无线衰落信道下不能达到很好的接收性能。星座图中两个星座点之间的欧氏距离是指在星座图上该两个星座点之间的几何 距离。两个星座点之间的汉明距离是指此两个星座点对应的两个码字之间对应位上的码元 值不同的位数。另一方面，为了改善通信系统在无线信道下的性能，IEEE通讯汇刊 (IEEETransactions on Communications), 2003 年 3 月第 51 卷第 3 期 416 至 427 页，名称 为"Linear constellation precoding for OFDM with maximum multipathdiversity and coding gain”的文献中提出了一种称为“线性星座预编码”的技术，这种技术通过将星座图 上星座点的汉明距离最大化，大大改善了系统在无线衰落信道下的接收性能，并提高了系 统的分集增益。但是，这项技术已被证明不会改善系统在高斯信道下的性能，因为它没有改 善星座图上星座点的欧氏距离。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种星座映射解映射及线性变换星座图映射解 映射方法和装置，可以适应各种类型的无线信道，并且提高接收性能。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种结合线性变换的星座图映射方法，包括将 编码后的比特流进行第一映射方式的星座图映射，输出信号流；对信号流直接进行线性星 座变换或先进行随机交织后再进行线性星座变换，将第一映射方式的星座图上的星座点变 换为具有相同码字的第二映射方式的星座图上的星座点，输出的信号流经后续处理后在信道上发射；所述第二映射方式的星座图是满足G( α · d+β -D)值小于设定阈值的星座图， 其中，G是代价函数，d是输入码字集合的最小欧氏距离的统计值，D是输入码字集合的最小 汉明距离的统计值，α和β是加权系数，根据实际信道的特性来选择。进一步地，所述d为星座图上汉明距离最小的星座点两两之间的欧氏距离之和或 者均值；所述D为星座图上欧氏距离最小的星座点两两之间的汉明距离之和或者均值；实 际信道为高斯信道时，α = 1，β = 0 ；实际信道为衰落信道时，α = 0，β = 1 ；实际信道 介于高斯信道和衰落信道之间时，α彡0，β彡0，且α+β = 1。本专利技术还提供了一种结合线性变换的星座图解映射方法，包括将从信道接收的信号流进行线性星座反变换，将第二映射方式的星座图上的星座 点反变换为具有相同码字的第一映射方式的星座图上的星座点；将线性星座反变换后的信 号流直接按第一映射方式的星座图进行解映射后输出，或者先进行解交织后再按第一映射 方式的星座图解映射后输出；所述第二映射方式的星座图是满足G( α -d+β -D)值小于设 定阈值的星座图，其中，G是代价函数，d是输入码字集合的最小欧氏距离的统计值，D是输 入码字集合的最小汉明距离的统计值，α和β是加权系数，根据实际信道的特性来选择。进一步地，所述d为星座图上汉明距离最小的星座点两两之间的欧氏距离之和或 者均值；所述D为星座图上欧氏距离最小的星座点两两之间的汉明距离之和或者均值；实 际信道为高斯信道时，α = 1，β = 0 ；实际信道为衰落信道时，α = 0，β = 1 ；实际信道 介于高斯信道和衰落信道之间时，α彡0，β彡0，且α+β = 1。本专利技术还提供了一种线性星座变换装置，包括映射器，还包括一线性星座变换器， 其中所述映射器，用于将编码后的信息比特流按第一映射方式的星座图映射；所述线性 星座变换器，用于将信号流进行线性星座变换，输出按第二映射方式的星座图映射的信号 流；所述第二映射方式的星座图是满足G( α · d+β · D)值小于设定阈值的星座图，其中，G 是代价函数，d是输入码字集合的最小欧氏距离的统计值，D是输入码字集合的最小汉明距 离的统计值，α和β是加权系数，根据实际信道的特性来选择。进一步地，所述d为星座图上汉明距离最小的星座点两两之间的欧氏距离之和或 者均值；所述D为星座图上欧氏距离最小的星座点两两之间的汉明距离之和或者均值；实 际信道为高斯信道时，α = 1，β = 0 ；实际信道为衰落信道时，α = 0，β = 1 ；实际信道 介于高斯信道和衰落信道之间时，α彡0，β彡0，且α+β = 1。本专利技术还提供了一种线性星座反变换装置，包括解映射器，还包括一线性星座反 变换器，其中所述线性星座反变换器，用于将从信道接收的信号流进行线性星座反变换， 将第二映射方式的星座图上的星座点反变换为具有相同码字的第一映射方式的星座图上 的星座点；所述解映射器，用于将反变换后的信号流按第一映射方式的星座图解映射后输 出；所述第二映射方式的星座图是满足G( α · d+β · D)值小于设定阈值的星座图，其中，G 是代价函数，d是输入码字集合的最小欧氏距离的统计值，D是输入码字集合的最小汉明距 离的统计值，α和β是加权系数，根据实际信道的特性来选择。进一步地，还包括一随机解交织器和一随机交织器，其中所述随机解交织器，用 于将线性星座反变换器输出的信号流进行解交织，并输出到所述解映射器；所述解映射器 用于将随机解交织器输出的信号流按第一映射方式的星座图解映射；所述随机交织器，用 于对从所述解映射器中提取的外信息进行随机交织，并送到线性星座反变换器；所述线性星座反变换器，还用于利用所述外信息采用反馈迭代方式进行线性星座反变换。进一步地，所述d为星座图上汉明距离最小的星座点两两之间的欧氏距离之和或 者均值；所述D为星座图上欧氏距离最小的星座点两两之间的汉明距离之和或者均值；实 际信道为高斯信道时，α = 1，β = 0 ；实际信道为衰落信道时，α = 0，β = 1 ；实际信道 介于高斯信道和衰落信道之间时，α彡0，β彡0，且α+β = 1。本专利技术还提供了 一种星座映射方法，对编码和交织后的比特流按满足 G(a -d+β -D)值小于设定阈值的星座图进行星座图映射，将码字映射到相应的星座点，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结合线性变换的星座图映射方法，包括：　　　　将编码后的比特流进行第一映射方式的星座图映射，输出信号流；　　　　对信号流直接进行线性星座变换或先进行随机交织后再进行线性星座变换，将第一映射方式的星座图上的星座点变换为具有相同码字的第二映射方式的星座图上的星座点，输出的信号流经后续处理后在信道上发射；　　　　所述第二映射方式的星座图是满足Ｇ（α.ｄ＋β.Ｄ）值小于设定阈值的星座图，其中，Ｇ是代价函数，ｄ是输入码字集合的最小欧氏距离的统计值，Ｄ是输入码字集合的最小汉明距离的统计值，α和β是加权系数，根据实际信道的特性来选择。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓，
申请(专利权)人：北京中星微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]