CN101237437B - 实现不同阶数调制的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了实现不同阶数调制的方法，该方法包括以下步骤：接收调制指示位，所述调制指示位用于指示高阶或低阶调制；根据所述调制指示位调整调制电路的输入通道，对所述输入通道输入的比特数据流进行高阶或低阶调制；输出调制后的比特数据流。本发明还公开了一种实现不同阶数调制的装置，实施本发明实施例，通过结合16QAM和QPSK的特点，实现了用同一电路进行16QAM和QPSK的调制，使用了数字电路的化简方法，减少整个电路规模，降低生产运营商的成本，节省资源。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及实现不同阶数调制的方法与装置。
背景技术
HSDPA(High Speed Downlink Packed Access，高速下行包接入信道)技术是3G(3rd Generation，第三代数字通信)中，如WCDMA(Wideband Code-DivisionMultiple Access，宽带分码多工存取)，为了提高系统的下行业务速率而引入的一种改进技术。HSDPA是一些无线增强技术的集合，其目的在于满足上/下行数据业务的不对称需求，可以在不改变现行3G网络结构的情况下提升下行链路的用户峰值速率和小区数据吞吐率，从而大大提高系统网络的性能和容量。
HSDPA使用了高阶调制16QAM(16Quadrature Amplitude Modulation，16点正交幅度调制)，但在信道环境比较恶劣的情况下高阶调制的误码率高，所以HSDPA同样需要支持低阶调制QPSK(Quartus Phase Shift Keying，4相移键控)，即HSDPA的调制过程中，对于信道环境不同的信道，调制阶数会不同，因此会采用不同的调制方案，需要同时支持这两种方案。现有技术中，HSDPA需要两个不同的电路分别实现这高低阶调制方案，增加了生产运营商的成本，造成了资源的浪费。
发明内容
本发明实施例提供了实现不同阶数调制的方法与装置，使高阶调制和低阶调制可以使用同一电路实现，降低成本，节约资源。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种实现不同阶数调制的方法，其包括：
接收调制指示位，所述调制指示位用于指示高阶或低阶调制；
根据所述调制指示位调整调制电路的输入通道，其中，所述输入通道可包括第一输入通道、第二输入通道、第三输入通道和第四输入通道；
对所述输入通道输入的比特数据流进行高阶或低阶调制，具体为：将第一输入通道和第二输入通道的比特数据流分别与一扩频码进行异或运算，
将异或运算后的第一输入通道的比特数据流和第三输入通道的比特数据流映射成二进制的补码，将异或运算后的第二输入通道的比特数据流和第四输入通道的比特数据流映射成二进制的补码；
输出调制后的比特数据流。
相应地，本发明实施例还公开了一种实现不同阶数调制的装置，包括：
接收模块，接收用于指示高阶或低阶调制的调制指示位；
调整模块，用于根据所述调制指示位调整调制模块的输入通道，其中，所述输入通道可包括第一输入通道、第二输入通道、第三输入通道和第四输入通道；
调制模块，用于对输入的比特数据流进行高阶或低阶调制，具体为：
将第一输入通道和第二输入通道的比特数据流分别与一扩频码进行异或运算，
将异或运算后的第一输入通道的比特数据流和第三输入通道的比特数据流映射成二进制的补码，将异或运算后的第二输入通道的比特数据流和第四输入通道的比特数据流映射成二进制的补码；
输出模块，用于输出所述调制模块调制后的比特数据流。
实施本发明实施例，通过结合高阶调制和低阶调制的特点，高阶调制和低阶调制可以使用同一电路实现，降低生产运营商的成本，节省资源。
附图说明
图1是本发明的实现不同阶数调制的装置的第一具体实施例的结构示意图；
图2是图1所述的调制模块的结构示意图；
图3是QPSK星座映射关系图；
图4是16QAM星座映射关系图；
图5是本发明实施例中的星座映射和扩频调制电路的结构图；
图6是本发明的实现不同阶数调制的装置的第二具体实施例的结构示意图；
图7是本发明实施例中的加扰电路的结构图；
图8是图6所述的功率控制模块的结构示意图；
图9是本发明实施例中的功率控制电路的结构图。
图10是本发明的实现不同阶数调制的方法第一具体实施例的流程图；
图11是本发明的实现不同阶数调制的方法第二具体实施例的流程图；
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施例。
首先请参阅图1，图1示出了本发明的实现不同阶数调制的装置的第一具体实施例的结构示意图，包括：接收模块11，用于接收用于指示高阶或低阶调制的调制指示位；调整模块12，用于根据调整指示位调整调制电路的输入通道；调制模块13，用于对输入的比特数据流进行高阶或低阶调制；输出模块14，用于输出调制模块13调制后的比特数据流。
请参阅图2，图2示出了调制模块13的结构示意图，包括：
第一输入通道131、第二输入通道132、第三输入通道133和第四输入通道134，用于传送输入的比特数据流；第一加法器135，用于对第一输入通道131的比特数据流与扩频码进行异或运算；第二加法器137，用于对第二输入通道132的比特数据流与扩频码进行异或运算；第一映射单元136，将异或运算后的第一输入通道131的比特数据流和第三输入通道133的比特数据流映射成二进制的补码，并输出；第二映射单元138，将异或运算后的第二输入通道132的比特数据流和第四输入通道134的比特数据流映射成二进制的补码，并输出。
需要说明的是，在具体实施时，第一映射单元136和第二映射单元138可以由图5所示的第一选择器51和第二选择器52实现，具体地可以为4选1选择器。
下面结合图3、图4和图5详细说明调制模块13的工作电路图。以高阶调制16QAM、低阶调制QPSK为例，在HSDPA调制的过程中，使用QPSK调制的通道一次会输入2个bit，而使用16QAM调制的通道一次会输入4个bit。图3示出了QPSK星座映射关系图，图中b0、b1为要输入的数据比特流中的bit，一次输入b0、b1两个bit，其中b0影射到I路，b1影射到Q路；图4示出了16QAM星座映射关系图，图中b0、b1、b2和b3为要输入的数据比特流中的bit，一次输入b0、b1、b2、b3四个bit，其中b0，b2映射到I路，b1、b3映射到Q路，所述的I路与Q路是两路相互正交的支路。图5示出了本发明实施例中的星座映射和扩频调制电路的结构图，本发明将QPSK调制看成是16QAM调制时b2、b3为0的情况，即：将图5所示电路的第三输入通道133和第四输入通道134置0输入，所以星座图映射只需要一个16QAM的调制电路就可以同时实现QPSK和16QAM两种调制方式，即：通过接收模块11接收用于指示高阶或低阶调制的调制指示位，然后调整模块12根据指示位调整调制电路的输入通道，具体地，当所述调制指示位指示的是高阶调制时，第一输入通道131(对应星座图的b0)、第二输入通道132(对应星座图的b1)、第三输入通道133(对应星座图的b2)和第四输入通道(对应星座图的b3)输入；当所述调制指示位指示的是低阶调制时，第一输入通道131(对应星座图的b0)、第二输入通道132(对应星座图的b1)输入，并将第三输入通道133(对应星座图的b2)和第四输入通道(对应星座图的b3)置0输入。通过第一加法器135，第一输入通道131的比特数据流与扩频码进行异或运算，然后通过第一选择器51，将异或运算后的第一输入通道131的比特数据流和第三输入通道133的比特数据流映射成二进制的补码，通过第二加法器136，第二输入通道132的比特数据流与扩频码进行异或运算，然后通过第二选择器52，将异或运算后的第二输入通道132的比特数据流和第四输入通道134的比特数据流映射成二进制的补码，通过上述步骤实现了用同一电路进行16QAM和QPSK的调制。
请参阅图6，图6示出了本发明的实现不同阶数调制的装置的第二具体实施例的结构示意图，实现不同阶数调制的装置除了包括所述的接收模块11、调整模块12、调制模块13和输出模块14外，还包括：加扰模块15，用于对输出模块14输出的比特数据流进行加扰，并输出；功率控制模块16，用于对加扰模块15加扰输出的比特数据流进行功率控制，并输出。
请参阅图7，图7示出了本发明实施例中的加扰电路的结构图，将输出模块14输出的I路数据(即scr_data_i)分别与输入的I路扰码(即scr_code_i)进行复乘，将输出模块14的Q路数据(即scr_data_q)分别与输入的Q路扰码(即scr_code_q)进行复乘，完成加扰过程，如下面公式：
(scr_data_i+jscr_data_q)＝(spr_data_i+jspr_data_q)*(scr_code_i+jscr_code_q)
＝[(spr_data_i*scr_code_i)-(spr_data_q*scr_code_q)]
+j[(spr_data_i*scr_code_q)+(spr_data_q*scr_code_i)]
从上式可以得到scr_data_i和scr_data_q的关系式为：
scr_data_i＝(spr_data_i*scr_code_i)-(spr_data_q*scr_code_q)
scr_data_q＝(spr_data_i*scr_code_q)+(spr_data_q*scr_code_i)
其中，scr_data_i为加扰后的I路输出，scr_data_q为加扰后的Q路输出。经过星座映射及扩频后，16QAM调制的值的范围在-3到3之间，而QPSK调制的值的范围在-1到1之间，为了保证这两种调制方式输出的平均功率保持一致，需要对16QAM调制进行补偿，通过计算可以得到需要将16QAM的调制数据乘以0.4472。请参阅图8，图8示出了图6所述的功率控制模块的结构示意图，包括：第一乘法器161，用于将高阶调制的功率值与一参数相乘；左移单元162，用于把低阶调制的功率值左移14位；选择单元163，用于当所述调制指示位指示的是高阶调制时，选择第一乘法器161的相乘结果输出；当所述调制指示位指示的是低阶调制时，选择左移单元162的左移结果输出；第二乘法器164，用于将加扰模块15输出的比特数据流与选择单元163的输出结果相乘；截取单元165，用于把第二乘法器164相乘的结果截掉低14位。
请参阅图9，图9示出了本发明实施例中的功率控制电路的结构图，通过第一乘法器161，高阶调制的功率值与一参数相乘，通过左移单元162，把低阶调制的功率值左移14位，当所述调制指示位指示的是高阶调制时，通过使能端的控制，选择单元163选择第一乘法器161的相乘结果输出，当所述调制指示位指示的是低阶调制时，通过使能端的控制，选择单元163选择左移单元162的左移结果输出，然后通过第二乘法器164分别将加扰模块15的I路和Q路输出比特数据流都与选择单元163的输出结果相乘，最后通过截取单元165把第二乘法器164相乘的结果截掉低14位(相当于乘以0.4472)输出，通过上述步骤完成了不同阶数调制的补偿作用。
以上对本发明实施例的不同阶数的调制装置进行了详细阐述，下面结合图10说明本发明的实现不同阶数调制的方法，图10示出了本发明的实现不同阶数调制的方法第一具体实施例的流程图，包括以下步骤：
步骤S101：接收调制指示位，所述调制指示位用于指示高阶或低阶调制；
步骤S102：根据所述调制指示位调整调制电路的输入通道，对所述输入通道输入的比特数据流进行高阶或低阶调制；
步骤S103：输出调制后的比特数据流；
步骤S104：结束流程。
下面结合图11来进一步详细说明本发明实施例的实现不同阶数调制的方法，图11示出了本发明的实现不同阶数调制的方法第二具体实施例的流程图，包括以下步骤：
步骤S111：接收调制指示位，所述调制指示位用于指示高阶或低阶调制；
步骤S112：根据所述调制指示位调整调制电路的输入通道，对所述输入通道输入的比特数据流进行高阶或低阶调制；
具体地，以高阶调制16QAM、低阶调制QPSK为例，在HSDPA调制的过程中，使用QPSK调制一次会输入2个bit，而使用16QAM调制一次会输入4个bit。请参阅图3，图3示出了QPSK星座映射关系图，图中b0、b1为要输入的数据比特流中的bit，一次输入b0、b1两个bit，其中b0影射到I路，b1影射到Q路；请参阅图4，图4示出了16QAM星座映射关系图，图中b0、b1、b2和b3为要输入的数据比特流中的bit，一次输入b0、b1、b2、b3四个bit，其中b0，b2映射到I路，b1、b3映射到Q路，所述的I路与Q路是两路相互正交的支路。本发明将QPSK调制看成是16QAM调制时b2、b3为0的情况，所以星座图映射只需要一个16QAM的调制电路就可以同时实现QPSK和16QAM两种调制方式，即：通过接收指示高阶或低阶调制的调制指示位，然后根据指示位调整调制电路，具体地，当所述调制指示位指示的是高阶调制时，对应星座图中的b0、b1、b2和b3输入；当所述调制指示位指示的是低阶调制时，对应星座图中的b0和b1输入，并将b2和b3置0输入。然后把b0输入的比特数据流与一扩频码进行异或运算，将异或运算后的b0输入的比特数据流和b2输入的比特数据流映射成二进制的补码；把b1输入的比特数据流与一扩频码进行异或运算，将异或运算后的b1输入的比特数据流和b3输入的比特数据流映射成二进制的补码，通过上述步骤实现了用同一电路进行16QAM和QPSK的调制。
步骤S113：输出调制后的比特数据流；
具体地，将步骤S112中的异或运算后的b0输入的比特数据流和b2输入的比特数据流映射成二进制的补码I路输出，将异或运算后的b1输入的比特数据流和b3输入的比特数据流映射成二进制的补码Q路输出。
步骤S114：对调制输出的比特数据流进行加扰，并输出；
具体地，将输出的I路数据(即scr_data_i)分别与输入的I路扰码(即scr_code_i)进行复乘，将输出模块14的Q路数据(即scr_data_q)分别与输入的Q路扰码(即scr_code_q)进行复乘，完成加扰过程，如下面公式：
(scr_data_i+jscr_data_q)＝(spr_data_i+jspr_data_q)*(scr_code_i+jscr_code_q)
＝[(spr_data_i*scr_code_i)-(spr_data_q*scr_code_q)]
+j[(spr_data_i*scr_code_q)+(spr_data_q*scr_code_i)]
从上式可以得到scr_data_i和scr_data_q的关系式为：
scr_data_i＝(spr_data_i*scr_code_i)-(spr_data_q*scr_code_q)
scr_data_q＝(spr_data_i*scr_code_q)+(spr_data_q*scr_code_i)
其中，scr_data_i为加扰后的I路输出，scr_data_q为加扰后的Q路输出。
步骤S115：对所述加扰输出的比特数据流进行功率控制；
具体地，把高阶调制的功率值与一参数相乘，把低阶调制的功率值左移14位，当所述调制指示位指示的是高阶调制时，通过使能端的控制，选择高阶调制的功率值与一参数相乘的结果输出，当所述调制指示位指示的是低阶调制时，通过使能端的控制，选择单阶调制的功率值左移14位输出，然后分别于加扰后的I路和Q路输出比特数据流相乘，最后把相乘的结果截掉低14位(相当于乘以0.4472)输出，通过上述步骤完成了不同阶数调制的补偿作用。
步骤S116：结束流程。
综上所述，本发明实施例通过结合16QAM和QPSK的特点，实现了用同一电路进行16QAM和QPSK的调制，使用了数字电路的化简方法，减少整个电路规模，降低生产运营商的成本，节省资源。
以上所揭露的仅为本发明实施例中的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种实现不同阶数调制的方法，其特征在于，包括：
接收调制指示位，所述调制指示位用于指示高阶或低阶调制；
根据所述调制指示位调整调制电路的输入通道，其中，所述输入通道包括第一输入通道、第二输入通道、第三输入通道和第四输入通道；
对所述输入通道输入的比特数据流进行高阶或低阶调制，具体为：将第一输入通道和第二输入通道的比特数据流分别与一扩频码进行异或运算，
将异或运算后的第一输入通道的比特数据流和第三输入通道的比特数据流映射成二进制的补码；将异或运算后的第二输入通道的比特数据流和第四输入通道的比特数据流映射成二进制的补码；
输出调制后的比特数据流。
2.如权利要求1所述的实现不同阶数调制的方法，其特征在于，所述根据所述调制指示位调整调制电路的输入通道具体为：
当所述调制指示位指示的是高阶调制时，将比特数据流依次输入调制电路的第一输入通道、第二输入通道、第三输入通道和第四输入通道；当所述调制指示位指示的是低阶调制时，将比特数据流依次输入调制电路的第一输入通道和第二输入通道，并将调制电路的第三输入通道和第四输入通道的输入端置零输入。
3.如权利要求1所述的实现不同阶数调制的方法，其特征在于，进一步包括：
对调制输出的比特数据流进行加扰，并输出；
对所述加扰输出的比特数据流进行功率控制。
4.如权利要求3所述的实现不同阶数调制的方法，其特征在于，所述对加扰输出的比特数据流进行功率控制具体为：
将所述加扰输出的比特数据流与功率值相乘；
把相乘的结果截掉低14位。
5.如权利要求4所述的实现不同阶数调制的方法，其特征在于，所述将所述加扰输出的比特数据流与功率值相乘具体为：
当所述调制指示位指示的是高阶调制时，将高阶调制的功率值乘以一参数，然后与所述加扰输出的比特数据流相乘；当所述调制指示位指示的是低阶调制时，将低阶调制的功率值左移14位，然后与所述加扰输出的比特数据流相乘。
6.一种实现不同阶数调制的装置，其特征在于，包括：
接收模块，接收用于指示高阶或低阶调制的调制指示位；
调整模块，用于根据所述调制指示位调整调制模块的输入通道，其中，所述输入通道包括第一输入通道、第二输入通道、第三输入通道和第四输入通道；
调制模块，用于对输入的比特数据流进行高阶或低阶调制，具体为：
将第一输入通道和第二输入通道的比特数据流分别与一扩频码进行异或运算，
将异或运算后的第一输入通道的比特数据流和第三输入通道的比特数据流映射成二进制的补码，将异或运算后的第二输入通道的比特数据流和第四输入通道的比特数据流映射成二进制的补码；
输出模块，用于输出所述调制模块调制后的比特数据流。
7.如权利要求6所述的实现不同阶数调制的装置，其特征在于，所述调制模块包括：
第一输入通道、第二输入通道、第三输入通道和第四输入通道，用于传送输入的比特数据流；
第一加法器，用于对所述第一输入通道的比特数据流与扩频码进行异或运算；
第二加法器，用于对所述第二输入通道的比特数据流与扩频码进行异或运算；
第一映射单元，将异或运算后的第一输入通道的比特数据流和第三输入通道的比特数据流映射成二进制的补码，并输出；
第二映射单元，将异或运算后的第二输入通道的比特数据流和第四输入通道的比特数据流映射成二进制的补码，并输出。
8.如权利要求6所述的实现不同阶数调制的装置，其特征在于，所述装置还包括：
加扰模块，用于对所述输出模块输出的比特数据流进行加扰，并输出；
功率控制模块，用于对所述加扰模块输出的比特数据流进行功率控制，并输出。
9.如权利要求7所述的实现不同阶数调制的装置，其特征在于，所述第一映射单元和第二映射单元为选择器。
10.如权利要求8所述的实现不同阶数调制的装置，其特征在于，所述功率控制模块包括：
第一乘法器，用于将高阶调制的功率值与一参数相乘；
左移单元，用于把低阶调制的功率值左移14位；
选择单元，用于当所述调制指示位指示的是高阶调制时，选择第一乘法器的相乘结果输出；当所述调制指示位指示的是低阶调制时，选择左移单元的左移结果输出；
第二乘法器，用于将所述加扰输出的比特数据流与所述选择单元的输出结果相乘；
截取单元，用于把所述第二乘法器相乘的结果截掉低14位。
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