CN102761341A - 陪集译码方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种陪集译码方法及装置。该方法包括：根据IQ符号中的编码比特的译码结果，确定星座图中的备选点，在具有相同I值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同I值的相邻备选点等距的I中线，在具有相同Q值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同Q值的相邻备选点等距的Q中线；将所述IQ符号的I方向数值与所述I方向比较中线进行比较，获得I方向比较结果，将所述IQ符号的Q方向数值与所述Q方向比较中线进行比较，获得Q方向比较结果；根据所述I方向比较结果和所述Q方向比较结果，获取所述备选点中，与所述IQ符号距离最小的备选点的星座索引，并根据所述星座索引获得陪集译码结果。

Description

陪集译码方法及装置

技术领域

本发明涉及信号处理技术，尤其涉及一种陪集译码方法及装置，属于通信技术领域。

背景技术

随着带宽需求的飞速提高，运营商都希望在有限的频带内传输更大容量的业务，因此空口的调制模式越来越高，比如在微波传输系统中，调制模式已经最高达到2048QAM或更高。

调制模式的不断提高使信道编码的吞吐率要求越来越高，如果仍然采用的传统方法全部进入编译码器，信道编译码的面积将随调制模式的提高而呈线性增长，和低功耗低碳趋势不符。为了解决这一矛盾，在保证编码增益的基础上，业界通常采用联合映射和陪集译码的方法，这种方法可以在编译码面积无明显增加的情况下提高吞吐率。

在高调制模式(通常64QAM及以上)时采用每个同相正效(IQ)符号中的部分比特(LSB开始)经过信道编码，部分比特(MSB开始)不编码，在发射端QAM映射时采用编码和不编码联合映射，LSB用来进行IQ符号在各小区域内的映射，MSB用来进行各区域的映射。在接收端，则先对IQ符号进行判决并译码，然后根据译码结果以及延迟对齐的IQ符号进行陪集译码。然后将译码结果和陪集结果进行组合。其中，IQ符号是在调制时，将信号分离成两组隔离的分量，即同相(I)分量和正交(Q)分量，这两组分量相互正交，互不干扰。在星座图中，通常以直角坐标的方式，利用彼此正交的I方向轴线和Q方向轴线，对平面进行划分。将IQ符号映射至星座图时，将IQ符号的I分量数值(简称为I值)与星座图中的I方向轴线相映射，将Q分量数值(简称为Q值)与星座图中的Q方向轴线相映射，即可确定IQ符号在星座图中的映射点。

现有方案通常采用求距离和比较求最小值的方法进行陪集译码。图1为采用求距离和比较求最小值的方法进行陪集译码的原理示意图。如图1所示，包括：

101，根据译码器提供的译码结果生成备选点；

102，利用多个求距离单元分别计算各备选点与编码后的IQ符号之间的距离；

103，利用多个比较器组将各距离进行比较，获取最小距离及对应的备选点的索引；

104，根据最小距离对应的备选点的索引，查表获取陪集译码结果。

结合图1可以看出，为实现上述陪集译码，需消耗大量的求距离单元以及比较器组。假设每个IQ符号的陪集比特数为L，则备选点有2^L个，则需要2^L套求距离单元以及2^L到1的比较器组，因此，需占用3×2^L个加法器，2^L个乘法器以及2^L+1-1套比较器。

因此，用于实现上述陪集译码的电路面积几乎随每个符号中的陪集比特数呈指数级增长，存在电路面积大、功耗高的缺点。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明实施例提供陪集译码方法及装置，用以实现缩减电路面积、降低功耗的陪集译码。

根据本发明实施例的一方面，提供一种陪集译码方法，包括：

根据IQ符号中的编码比特的译码结果，确定星座图中的备选点，在具有相同I值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同I值的相邻备选点等距的I中线，在具有相同Q值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同Q值的相邻备选点等距的Q中线；

将所述IQ符号的I方向数值与所述I方向比较中线进行比较，获得I方向比较结果，将所述IQ符号的Q方向数值与所述Q方向比较中线进行比较，获得Q方向比较结果；

根据所述I方向比较结果和所述Q方向比较结果，获取所述备选点中，与所述IQ符号距离最小的备选点的星座索引，并根据所述星座索引获得陪集译码结果。

根据本发明实施例的另一方面，提供一种陪集译码装置，包括：

中线生成模块，用于根据IQ符号中的编码比特的译码结果，确定星座图中的备选点，在具有相同I值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同I值的相邻备选点等距的I中线，在具有相同Q值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同Q值的相邻备选点等距的Q中线；

比较模块，用于将所述IQ符号的I方向数值与所述I方向比较中线进行比较，获得I方向比较结果，将所述IQ符号的Q方向数值与所述Q方向比较中线进行比较，获得Q方向比较结果；

结果生成模块，用于根据所述I方向比较结果和所述Q方向比较结果，获取所述备选点中，与所述IQ符号距离最小的备选点的星座索引，并根据所述星座索引获得陪集译码结果。

根据本发明实施例的陪集译码方法及装置，由于根据备选点生成I中线和Q中线，通过将IQ符号与I中线和Q中线进行比较，并根据比较结果即可确定与IQ符号距离最小的备选点的星座索引，完成陪集译码。可以看出，利用本实施例的陪集译码方法，由于无需采用求距离单元计算各备选点与IQ符号之间的距离，并且无需对大量求距离单元输出的距离进行两两比较，因此大幅缩减了所需使用的器件数量，有效缩小了电路面积、降低了电路功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为采用求距离和比较求最小值的方法进行陪集译码的原理示意图；

图2为本发明实施例的陪集译码方法的流程示意图；

图3为在本发明实施例中的一个星座图的示例图；

图4为在本发明实施例中的另一个星座图的示例图；

图5为本发明一个实施例的陪集译码装置的结构示意图；

图6为本发明另一个实施例的陪集译码装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图2为本发明实施例的陪集译码方法的流程示意图。如图2所示，该陪集译码方法包括：

201，根据IQ符号中的编码比特的译码结果，确定星座图中的备选点，在具有相同I值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同I值的相邻备选点等距的I中线，在具有相同Q值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同Q值的相邻备选点等距的Q中线；

202，将所述IQ符号的I方向数值与所述I方向比较中线进行比较，获得I方向比较结果，将所述IQ符号的Q方向数值与所述Q方向比较中线进行比较，获得Q方向比较结果；

203，根据所述I方向比较结果和所述Q方向比较结果，获取所述备选点中，与所述IQ符号距离最小的备选点的星座索引，并根据所述星座索引获得陪集译码结果。

具体地，本实施例中，以发射端采用64QAM调制模式进行编码调制、且IQ符号中4比特编码、2比特不编码为例，对本发明实施例的陪集译码方法进行详细说明。

图3为在本发明实施例中的一个星座图的示例图。如图3所示，在星座图中，有64个星座点。根据IQ符号中的编码比特的译码结果，确定星座图中的备选点，如图3所示，包括备选点F0、备选点F1、备选点F2和备选点F3。其中，根据IQ符号中的编码比特的译码结果确定备选点的方法可以采用现有技术中的任意备选点确定方法，故此处不再赘述。

在确定备选点F0、备选点F1、备选点F2和备选点F3后，在星座图中，根据备选点F0、备选点F1、备选点F2和备选点F3，生成比较中线(包括I中线和Q中线)。具体地，根据星座图的规律生成比较中线，方法是对具有相同I值/Q值的两相邻备选点的I值/Q值求均值，并生成通过该均值位置的沿I/Q方向的线，即I中线为具有相同I值的两相邻备选点的垂直平分线，Q中线为具有相同Q值的两相邻备选点的垂直平分线。所生成的I中线/Q中线的个数与I/Q方向上的备选点个数P有关，如果同一Q值的I方向最多有P个备选点，则生成P-1条Q中线。同理，如果同一I值的Q方向最大有P个备选点，则生成P-1条I中线。

如图3所示，同一Q值的I方向最多有2个备选点(即F0和F1，F2和F3)，F0、F2的I值为-5a，F1、F3的I值为3a，因此在I值为-a处，生成一条Q中线，该Q中线与F1和F0沿I方向的距离均为4a，且与F2和F3沿I方向的距离均为4a。类似地，同一I值的Q方向最多有2个备选点(即F0和F2，F1和F3)，F0、F1的Q值为-5a，F2、F3的Q值为3a，因此在Q值为-a处，生成一条I中线，该I中线与F1和F2沿Q方向的距离均为4a，且与F1和F3沿Q方向的距离均为4a。

在生成I中线和Q中线后，将编码后的IQ符号分别I中线和Q中线进行比较，获取IQ符号对应的I值与Q中线对应的I值的大小关系，以及IQ符号对应的Q值与I中线对应的Q值的大小关系。其中，当在接收机侧实现本实施例的陪集译码方法时，IQ符号即为接收机侧所接收的、发射机侧所发射的编码符号。如图3所示，IQ符号(图3中

标记)对应的Q值为-2a，对应的I值为2a，因此IQ符号对应的Q值小于I中线对应的Q值，IQ符号对应的I值大于Q中线对应的I值。

之后，根据IQ符号与I中线和Q中线的比较结果来确定与所述IQ符号距离最小的备选点。其中，IQ符号与I中线的比较结果为：IQ符号对应的I值相对于I中线对应的I值的大小关系(例如将比较结果记录为大或小)；IQ符号与Q中线的比较结果为IQ符号对应的Q值相对于Q中线对应的Q值的大小关系(例如将比较结果记录为大或小)。由于IQ符号对应的Q值小于I中线对应的Q值，所以Q值小于IQ符号的备选点相比于Q值大于IQ符号的备选点，距离IQ符号的距离较小；并且由于IQ符号对应的I值大于Q中线对应的I值，所以I值大于IQ符号的备选点相比于I值小于IQ符号的备选点，距离IQ符号的距离较小。因此，根据上述规则，即可确定出，在备选点F0、备选点F1、备选点F2和备选点F3中，备选点F1为距离IQ符号距离最小的备选点，备选点F1的星座索引即为与IQ符号距离最小的备选点的星座索引。

进一步地，P-1条Q中线和P-1条I中线将平面划分为P2个区域，根据IQ符号与I中线和Q中线的比较结果即可确定出IQ符号位于哪一个区域中，并且与IQ符号位于同一区域的备选点即为距离IQ符号距离最小的备选点。

在确定与IQ符号距离最小的备选点的星座索引后，采用与现有技术相同的方式，利用该星座索引进行查表即可获得相应的陪集译码结果。

根据本实施例的陪集译码方法，由于根据备选点生成I中线和Q中线，通过将IQ符号与I中线和Q中线进行比较，并根据比较结果即可确定与IQ符号距离最小的备选点的星座索引，完成陪集译码。可以看出，利用本实施例的陪集译码方法，由于无需采用求距离单元计算各备选点与IQ符号之间的距离，并且无需对大量求距离单元输出的距离进行两两比较，因此大幅缩减了所需使用的器件数量，有效缩小了电路面积、降低了电路功耗。

例如当IQ符号的陪集比特数为L时，备选点有2^L个，同一I值/Q值的Q方向/I方向的备选点的最大数为2^L-1，生成2^L/2-1条Q中线和2^L/2-1条I中线，所以需利用2×2^L/2-2个比较器来实现IQ符号与Q中线/I中线的比较，从而根据比较结果确定与IQ符号距离最小的备选点的星座索引。因此，相较于现有技术方案所需使用的2^L套求距离单元、3×2^L个加法器，2^L个乘法器以及2^L+1-1套比较器，共节省了2^L套求距离单元、3×2^L个加法器，2^L个乘法器以及2×(2^L-2^L/2)+1套比较器。

实施例二

在上述实施例的基础上，根据所述I方向比较结果和所述Q方向比较结果，确定所述IQ符号对应的区域，之后还包括：

若所述IQ符号对应的区域内不存在备选点，则根据所述IQ符号对应的I值和Q值，从所述IQ符号对应的区域的相邻区域中，确定与所述IQ符号距离最小的备选点。

具体地，图4为在本发明实施例中的另一个星座图的示例图。如图4所示，K0-K7为根据译码器提供的译码结果(陪集比特数为3)生成的备选点，根据K0-K7这八个备选点的位置生成了两条I中线(如图4中所示的I-1和I-2)，以及两条Q中线(如图4中所示的Q-1和Q-2)，该两条I中线和两条Q中线将平面划分为9个区域。通过将IQ符号(图4中

标记)的I值和Q值分别与该四条中线进行比较，确定出IQ符号位于该9个区域中的右上角的区域。由于该IQ符号对应的八个备选点分别分布在其余8个区域中，即IQ符号所在区域内不存在备选点，则此时需结合IQ符号的I值和Q值、以及所述IQ符号相邻区域中的备选点的I值和Q值，确定与所述IQ符号距离最小的备选点。

以如图4所示为例，IQ符号的I值为12a、Q值为13a，其相邻区域的备选点包括K4(I值为15a、Q值为7a)、K1(I值为7a、Q值为7a)和K2(I值为7a、Q值为15a)，因此可确定出，与IQ符号距离最近的备选点为K4。

根据本实施例的陪集译码方法，避免了当采用某些调制模式时，例如为十字星模式，由于IQ符号不与备选点位于同一区域而导致无法准确译码的问题，提高了陪集译码的准确率。

实施例三

图5为本发明一个实施例的陪集译码装置的结构示意图。如图5所示，该陪集译码装置包括：

中线生成模块51，用于根据IQ符号中的编码比特的译码结果，确定星座图中的备选点，在具有相同I值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同I值的相邻备选点等距的I中线，在具有相同Q值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同Q值的相邻备选点等距的Q中线；

比较模块52，用于将所述IQ符号的I方向数值与所述I方向比较中线进行比较，获得I方向比较结果，将所述IQ符号的Q方向数值与所述Q方向比较中线进行比较，获得Q方向比较结果；

结果生成模块53，用于根据所述I方向比较结果和所述Q方向比较结果，获取所述备选点中，与所述IQ符号距离最小的备选点的星座索引，并根据所述星座索引获得陪集译码结果。

本实施例的陪集译码装置执行陪集译码的详细流程与上述实施例的陪集译码方法相同，故此处不再赘述。

根据本实施例的陪集译码装置，由于根据备选点生成I中线和Q中线，通过将IQ符号与I中线和Q中线进行比较，并根据比较结果即可确定与IQ符号距离最小的备选点的星座索引，完成陪集译码。可以看出，利用本实施例的陪集译码方法，由于无需采用求距离单元计算各备选点与IQ符号之间的距离，并且无需对大量求距离单元输出的距离进行两两比较，因此大幅缩减了所需使用的器件数量，有效缩小了电路面积、降低了电路功耗。

进一步地，在上述实施例的陪集译码装置中，所述结果生成模块具体用于：根据所述I方向比较结果和所述Q方向比较结果，确定所述IQ符号对应的区域，其中所述区域由所述I中线和所述Q中线划分形成；将与所述IQ符号位于同一区域的备选点确定为与所述IQ符号距离最小的备选点。

进一步地，在上述实施例的陪集译码装置中，结果生成模块还用于：

若所述IQ符号对应的区域内不存在备选点，则根据所述IQ符号对应的I值和Q值，以及所述IQ符号相邻区域中的备选点的I值和Q值，确定与所述IQ符号距离最小的备选点。

在上述实施例中，比较模块52包括多个比较器，其中，比较器的个数与中线生成模块所生成的I中线/Q中线的数量相同。

图6为本发明另一个实施例的陪集译码装置的结构示意图。如图6所示，

比较模块52包括多个比较器，其中，比较器的个数与中线生成模块所生成的I中线/Q中线的数量相同。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种陪集译码方法，其特征在于，包括：

根据同相正交IQ符号中的编码比特的译码结果，确定星座图中的备选点，在具有相同I值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同I值的相邻备选点等距的I中线，在具有相同Q值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同Q值的相邻备选点等距的Q中线；

将所述IQ符号的I方向数值与所述I方向比较中线进行比较，获得I方向比较结果，将所述IQ符号的Q方向数值与所述Q方向比较中线进行比较，获得Q方向比较结果；

根据所述I方向比较结果和所述Q方向比较结果，获取所述备选点中，与所述IQ符号距离最小的备选点的星座索引，并根据所述星座索引获得陪集译码结果。

2.根据权利要求1所述的陪集译码方法，其特征在于，所述根据所述I方向比较结果和所述Q方向比较结果，获取所述备选点中，与所述IQ符号距离最小的备选点的星座索引，具体包括：

根据所述I方向比较结果和所述Q方向比较结果，确定所述IQ符号对应的区域，其中所述区域由所述I中线和所述Q中线划分形成；

将与所述IQ符号位于同一区域的备选点确定为与所述IQ符号距离最小的备选点。

3.根据权利要求2所述的陪集译码方法，其特征在于，所述根据所述I方向比较结果和所述Q方向比较结果，确定所述IQ符号对应的区域，之后还包括：

若所述IQ符号对应的区域内不存在备选点，则根据所述IQ符号对应的I值和Q值，以及所述IQ符号相邻区域中的备选点的I值和Q值，确定与所述IQ符号距离最小的备选点。

4.一种陪集译码装置，其特征在于，包括：

中线生成模块，用于根据IQ符号中的编码比特的译码结果，确定星座图中的备选点，在具有相同I值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同I值的相邻备选点等距的I中线，在具有相同Q值的相邻备选点之间，生成与所述具有相同Q值的相邻备选点等距的Q中线；

比较模块，用于将所述IQ符号的I方向数值与所述I方向比较中线进行比较，获得I方向比较结果，将所述IQ符号的Q方向数值与所述Q方向比较中线进行比较，获得Q方向比较结果；

结果生成模块，用于根据所述I方向比较结果和所述Q方向比较结果，获取所述备选点中，与所述IQ符号距离最小的备选点的星座索引，并根据所述星座索引获得陪集译码结果。

5.根据权利要求4所述的陪集译码装置，其特征在于，所述结果生成模块具体用于：根据所述I方向比较结果和所述Q方向比较结果，确定所述IQ符号对应的区域，其中所述区域由所述I中线和所述Q中线划分形成；将与所述IQ符号位于同一区域的备选点确定为与所述IQ符号距离最小的备选点。

6.根据权利要求5所述的陪集译码装置，其特征在于，所述结果生成模块还用于：

若所述IQ符号对应的区域内不存在备选点，则根据所述IQ符号对应的I值和Q值，以及所述IQ符号相邻区域中的备选点的I值和Q值，确定与所述IQ符号距离最小的备选点。

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