实施差分调制的调制方法和装置、对应的解调方法和装置、信号和计算机软件产品制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对由多个源字组成的二进制源序列进行调制以产生调制符号的方法。根据本发明专利技术，此种方法实施以下操作：对所述多个源字进行纠错编码(21)，即实施一个或多个编码模块，每个模块实施不同的纠错码以产生多个码字，所述源字是连续编码的；交错(22)所述码字以产生交错序列；对所述交错序列进行差分调制(23)以产生调制符号。每个码字分成至少一个组，所述组的位数等于以2为底所述差分调制的状态数的对数。所述交错步骤(22)分布所述组，使得所述交错序列中的两个邻近组属于不同的码字。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及数字通信。具体而言，本专利技术涉及实施差分调制型调制格式的数据传输。此类差分调制用于将二进制序列转换成调制信号。调制步骤输入处的二进制序列对应于用以产生调制符号的调制星座的状态之间的转变。差分调制可被视为对二进制序列进行差分编码，从而传送另一个二进制序列，在这之后进行传统调制。本专利技术可应用于任何使用差分调制的传输系统。特别是，本专利技术可应用于光通信领域-根据DBPSK(差分二进制相移键控)型调制或DQPSK (差分正交相移键控)型调制、以10(ib/S和40(}b/s进行的直接检测，或-根据QPSK(正交相移键控)型调制或PDM-QPSK(偏振复用-QPSK)型调制、以 40Gb/s和100(ib/S进行的相干检测。2.
技术介绍
在光通信领域中，特别是在高位速率的光通信中，相位调制在频谱效率和传输质量(尤其由于与调制强度相关的非线性效应减少)方面均有许多优点。例如，对于非相干传输来说，DBPSK调制格式尤为有利。在直接检测过程中，所传输信号的相位在接收时丢失，但可通过测量两个连续符号之间的相位差异恢复，例如，可通过MZDI (马赫-曾德尔延迟干涉仪)型干涉仪执行的光解调找回所述相位。需要对有待传输的数据进行差分编码以便在直接检测过程中能够利用相位调制。另一方面，QPSK和PDM-QPSK调制格式尤其适用于位速率大于或等于40(ib/S的相干传输。使用相干接收器可以直接得到所传输信号的相位。因此，可以实现对具有高频谱效率的调制格式的使用。然而，相位噪声仍然是主要问题，因为相位恢复算法(维特比型) 不能够完全处理该问题。在本文中，也需要对有待传输的数据进行差分编码。因此，可看出，与相位调制相结合的差分编码改良了传输系统的性能。但不幸的是，实施差分编码会导致错误率比传统编码高，因为一个传输错误在以信息符号形式传输的数据上产生两个错误。一般而言，k个连续传输错误会在信息符号上产生k+Ι个错误。具体而言，例如在QPSK型调制的情况下，图IA所说明的传统编码使得包括两个位的信息符号与对应于星座状态Qi的调制符号相关联。对于QPSK调制来说，与调制符号相关联的星座状态为α i = ^“4、α 2 = β3 π/4等。另一方面，图IB所示的差分编码可以通过在所用星座状态之间转变来对有待传输的数据进行编码。换言之，一个信息符号对应于两个位，这两个位用于对两个星座状态 α i之间(即，两个调制符号之间)的相位变化进行编码。例如，信息符号序列‘10’ ‘11’ ‘00’ 转换成调制符号后对应于状态αι、α4、α2、α2。如果在通过传输通路后，所接收的调制符号对应于状态α” Q4^1, α 2，这表示具有一个传输错误，那么重构的信息符号将会是 ‘10’ iOl' ‘0丄’，这表示所传输的数据上具有两个错误(如带下划线的数字所示)。差分编码导致错误率比传统编码高，因为一个传输错误破坏了两个连续的信息符号。因此，需要一种实施差分调制从而使得对所传输的数据进行的重构变得更加可靠的新传输技术。3.
技术实现思路
本专利技术提议一种没有现有技术的所有缺点的新解决方案，所述解决方案是一种用于对由多个源字形成的源二进制序列进行调制从而传送调制符号的方法。根据本专利技术，此种方法实施以下步骤-对多个源字进行纠错编码，即实施一个或多个编码模块，每个模块实施不同的纠错码，从而传送多个码字，其中所述源字是连续编码的；-交错所述码字，从而传送交错序列；-对交错序列进行差分调制，从而传送调制符号。将每个码字分成至少一个组，所述组表示的位数等于以2为底在差分调制步骤期间所实施的调制的状态数的对数。交错步骤在交错序列中分布所述组，使得交错序列中的两个邻近组属于不同的码字。因此，本专利技术提议一种新传输技术，所述技术通过将纠错编码技术与差分编码技术结合使用而使得对所传输数据进行的重构变得更加可靠。为此，本专利技术在于将来自纠错编码步骤的码字分解成码字组，且在于对这些码字进行特定的交错，从而传送交错序列，其中两个连续的位组属于不同码字。应注意，根据本专利技术，只要交错序列中的两个邻近组不属于同一个码字，就可以交错任何数目的码字(两个、三个、四个或更多)。因此，就是在有传输错误破坏了两个连续的位组时，这些组仍属于不同的码字。因此，实质上不会降低码字解码性能。特别是，交错序列组中的每一组表示两个调制符号之间的转变。因此，这些组的大小(即，每组的位数)取决于所实施的调制。举例来说，对于BPSK调制，每组的位数等于1 ； 对于QPSK调制，每组的位数等于2 ；对于8PSK调制，每组的位数等于3等等。因此，两个邻近组对应于两个连续的转变，即，(例如)对于相位调制，对应于三个调制符号之间的连续相移。此外，如果形成码字的位数不对应每组的位数的倍数，那么可能有一个特定组，其表示的位数小于以2为底调制状态数的对数。此特定组可尤其由等于‘0’或‘1’的位补足， 以获得等于其他组的大小。根据本专利技术的一个特定方面，纠错编码步骤实施至少两个不同的纠错码，每个纠错码传送不同的码字。在这种情况下，编码步骤实施若干个编码模块，每个编码模块实施不同的纠错码。特别是，当由实施不同的纠错码所获得的码字长度不同时，交错步骤交错所述组，直到已分布长度最短的那个码字的所有组为止。接着，将剩下的组复制到交错序列中。因此，调制序列中的两个邻近组属于不同的码字，直到已使用了最短的那个码字的所有组为止。接着，交错序列中的邻组有可能属于同一个码字。如果交错步骤交错三个不同长度的码字，则交错这三个码字，直到已分布最短的那个码字(这三个码字中)的所有组为止，接着，交错剩下的两个码字，直到已分布剩下的这两个码字中最短的那个码字的所有组为止。因此，只有最后最长的那个码字的组可能在交错序列中相邻。根据一个替代性实施例，由于码字包括信息位和冗余位，每个码字分成至少一个信息位组和至少一个冗余位组。接着，交错步骤在交错序列中分布信息位组，使得交错序列中的两个邻近的信息位组属于不同的码字。应注意，根据此变体，所述交错确保信息位的邻组不属于同一个码字，而冗余位 (或奇偶校验位)的邻组可能属于同一个码字。此替代性实施例在由不同编码模块所获得的码字大小(长度)不同时尤其有利。因此，本专利技术可以使用不同性能水平的纠错码，尤其是使用纠错能力大于第二纠错码的第一纠错码。本专利技术还涉及一种可从通信网络下载和/或记录在计算机可读载体上且/或由处理器执行的计算机软件产品，所述产品包括程序代码指令以实施上文所述的调制方法。因此，可以多种方式实施本专利技术的调制方法，尤其是以有线形式或软件形式。在另一实施例中，本专利技术涉及一种用于对由多个源字形成的源二进制序列进行调制从而传送调制符号的装置，所述装置包括-用于对多个源字进行纠错编码，即实施一个或多个编码模块，每个模块实施不同的纠错码，从而传送多个码字的构件，其中所述源字是连续编码的；-用于交错所述码字从而传送交错序列的构件；-用于对所述交错序列进行差分调制从而传送调制符号的构件。根据本专利技术，每个码字分成至少一个组，所述组的位数等于以2为底由差分调制构件实施的差分调制的状态数的对数，且交错构件在交错序列中分布所述组，使得交错序列中的两个邻近组属于不同的码字。这类调制装置尤其适合于实施上文所述的调制方法。所述调制装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.03 FR 09522071.一种用于对由多个源字形成的源二进制序列进行调制从而传送调制符号的方法， 其特征在于，所述方法实施以下操作对所述多个源字进行纠错编码(21)，即实施一个或多个编码模块，每个模块实施不同的纠错码，从而传送多个码字， 其中所述源字是连续编码的； 交错0 所述码字，从而传送交错序列； 对所述交错序列进行差分调制(23)，从而传送调制符号；其特征在于，每个码字分成至少一个组，所述组表示的位数等于以2为底所述差分调制的状态数的对数，且其特征在于，所述交错步骤0 在所述交错序列中分布所述组，使得所述交错序列中的两个邻近组属于不同的码字。2.根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，所述纠错编码步骤实施至少两个不同的纠错码，每个纠错码传送不同的码字。3.根据权利要求2所述的调制方法，其特征在于，当通过实施不同的纠错码所获得的所述码字具有不同的长度时，所述交错步骤0 交错所述组，直到已分布长度最小的那个码字的所有组为止。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的调制方法，其特征在于，所述码字包括信息位和冗余位，每个码字分成至少一个信息位组和至少一个冗余位组，且其特征在于，所述交错步骤0 在所述交错序列中分布所述信息位组，使得所述交错序列中的两个邻近的信息位组属于不同的码字。5.一种可从通信网络下载和/或记录在计算机可读载体上且/或由处理器执行的计算机软件产品，其特征在于，所述产品包括程序代码指令以实施根据权利要求1到4中至少一个权利要求所述的调制方法。6.一种用于对由多个源字形成的源二进制序列进行调制从而传送调制符号的装置， 其特征在于，所述装置包括用于对所述多个源字进行纠错编码(21)，即实施一个或多个编码模块，每个模块实施不同的纠错码，从而传送多个码字的构件， 其中所述源字是连续编码的； 用于交错02)所述码字从而传送交错序列的构件； 用于对所述交错序列进行差分调制从而传送调制符号的构件； 且其特征在于，每个码字分成至少一个组，所述组的位数等于以2为底由所述差分调制构件实施的差分调制的状态数的对数；且其特征在于，所述交错构件0 在所述交错序列中分布所述组，使得所述交错序列中的两个邻近组属于不同的码字。7.一种由调制符号形成的信号，其特征在于，所述调制符号是从由多个源字形成的源二进制序列中获得的，所述源字在发送之前进行以下操作对所述多个源字进行纠错编码，即实施一个或多个编码模块，每个模块实施不同的纠错码，从而传送多个码字，其中所述源字是连续编码的；交错所述码字，从而传送交错序列；对所述交错序列进行差分调制，从而传送调制符号；将每个码字分成至少一个组，所述组表示的位数等于以2为底所述差分调制的状态数的对数；且所述交错在所述交错序列中分布所述组，使得所述交错序列中的两个邻近组属于不同的码字。8.一种用于对接收符号进行解调，所述接收符号对应于经过传输通路之后的调制符号，从而传送重构的二进制序列的方法，所述调制符号是从由多个源字形成的源二进制序列中获得的，所述源字在发送之前经过以下操作对所述多个源字进行纠错编码，即实施一个或多个编码模块，每个模块实施不同的纠...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨米·曼达思，伽雅·哈卡亚本·奥特曼，伊夫·赵安，
申请(专利权)人：法国电信教育集团巴黎电信学院，
类型：发明
国别省市：