CN103873425B

CN103873425B - 2*‑qam信号的产生方法

Info

Publication number: CN103873425B
Application number: CN201410089059.2A
Authority: CN
Inventors: 曾凡鑫; 张振宇; 钱林杰
Original assignee: Chongqing Communication College of China PLA
Current assignee: Chongqing Communication College of China PLA
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2034-03-12
Also published as: CN103873425A

Abstract

本发明公布了一种信号的产生方法，符号由长度为m₁+m₂的二元信号矢量产生，并且，对不同初始参数，同一个二元矢量将产生不同的符号，当恰好取遍每一个可能的二元矢量一次时，本方法恰好产生星座的每一符号一次，特别地，当m₁＝m₂＝m时本方法产生方型QAM星座，即，星座。本发明可以为基于星座的CDMA系统、OFDM系统提供所需信号。

Description

2*-QAM信号的产生方法

技术领域

本发明属于一种通信信号设计与产生技术，特别涉及可实现星座信号的产生方法。

背景技术

正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，QAM)星座(简称QAM星座)在现代无线通信中起作非常重要的作用，主要是由于正交幅度调制具有很高的频谱效率、很高的数据传输速率、星座中相邻点间的距离大、QAM信号的最大功率与平均功率之比大，等优势。因此，第三代合作伙伴计划(3GPP，3^rd generation partnership project)标准(3GPPTS36.211，v8.2.0，2008)推荐使用16-QAM和64-QAM信号。

设m₁和m₂是二个正整数。一个星座是下面的符号集：

Ω_{2^{m_{1} + m_{2}} - QAM} = {a + bj | - 2^{m_{1}} + 1 \leq a \leq 2^{m_{1}} - 1, - 2^{m_{2}} + 1 \leq b \leq 2^{m_{2}} - 1, a, b odd}

目前，已有使用四相信号(即，QPSK信号：{±1，±j}或等价符号集{0，1，2，3})来产生(即，m₁＝m_2＝m)信号的方法存在(M.Anand，P.V.Kumar.Low-correlationsequences over the QAM constellation.IEEE Trans.Inf.Theory，2008，54(2)：791-810)。

但是，二元信号是最容易产生和实现的。因此，实现从二元信号到QAM符号的转换有利于现代无线通信的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、实现容易且使用二元信号的星座信号产生方法。

本发明的信号的产生方法，包括以下步骤：

A)根据用户要求的指标，确定所需要m₁和m₂的取值，以及二元常数c_i(1≤i≤m₁)和d_r(1≤r≤m₂)的取值；

B)对任意给定的长度为m₁+m₂的二元矢量计算和

Σ_{t = 1}^{m_{2}} {(- 1)}^{d_{t}} 2^{t - 1} {(- 1)}^{r_{t}}

的值；

C)将步骤B)中获得的第二个值与虚单位j相乘获得，其中，j²=-1；

D)将步骤B)中获得的第一个值与步骤C)获得的积相加；

E)步骤D)获得一个由二元矢量确定的符号；

F)返回步骤B)，继续处理下一个长度为m₁+m₂的二元矢量，直到用户所需要的符号全部产生。

本发明的上述方法产生符号，并且，如果二元矢量取遍从(0，…，0)到(1，…，1)的全部长度为m₁+m₂的二元矢量，每个二元矢量恰好取一次，那么，本发明的上述方法恰好产生星座的每一个符号一次。

特别地，当m₁＝m₂时，本发明的上述方法产生方型QAM符号，即，符号，并且，如果二元矢量取遍从(0，…，0)到(1，…，1)的全部长度为2m的二元矢量，每个二元矢量恰好取一次，那么，本发明的上述方法恰好产生星座的每一个符号一次。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明产生符号的原理图；

图2是本发明的图1中“QAM符号实部发生电路”单元的实现原理框图；

图3是本发明的图1中“QAM符号虚部发生电路”单元的实现原理框图；

图4是本发明的图1中“QAM符号输出电路”单元的实现原理框图。

具体实施方式

图1显示了本发明产生符号的原理结构框图，本发明由“初始参数设定电路”、“二元矢量控制电路”、“QAM符号实部发生电路”、“QAM符号虚部发生电路”和“QAM符号输出电路”五个单元组成。

“初始参数设定电路”单元1的功能是存储用户选定的初始参数m_i(1≤i≤2)、c_i(1≤i≤m₁)和d_i(1≤i≤m₂)。

“二元矢量控制电路”单元2的功能是暂存用户产生所需QAM符号所对应的二元矢量，这个二元矢量与初始参数c_i(1≤i≤m₁)和d_i(1≤i≤m₂)有关。一方面，对同一个符号，不同的初始参数c_i(1≤i≤m₁)和d_i(1≤i≤m₂)所对应的二元矢量不同，例如，取m₁＝m₂＝2，对16-QAM符号1+j，在(c₁，c₂，d₁，d₂)＝(0，0，0，0)下对应的二元矢量为(1，0，1，0)，但在(c₁，c₂，d₁，d₂)＝(1，1，1，1)下对应的二元矢量为(0，1，0，1)；另一方面，对同一个二元矢量，不同的初始参数c_i(1≤i≤m₁)和d_i(1≤i≤m₂)会产生不同符号。

“QAM符号实部发生电路”单元3的功能是产生用户所需QAM符号的实部，实现原理如图2所示。单元3由m₁路组成，第一路的输入是i₁和c₁，两者通过加法器实现求和，再通过奇偶判别器判别“和”的奇偶性，当“和”为偶数时，奇偶判别器输出“1”，否则，输出“-1”；第k路的输入是i_k和c_k，其中，2≤k≤m₁，两输入通过加法器实现求和，再通过奇偶判别器判别“和”的奇偶性，当“和”为偶数时，奇偶判别器输出“1”，否则，输出“-1”，然后，奇偶判别器的输出与数“2^k-1”通过乘法器求积；最后，将m₁路的输出相加，其“和”就是用户所需QAM符号的实部。

“QAM符号虚部发生电路”单元4的功能是产生用户所需QAM符号的虚部，实现原理如图3所示。单元4由m₂路组成，第一路的输入是r₁和d₁，两者通过加法器实现求和，再通过奇偶判别器判别“和”的奇偶性，当“和”为偶数时，奇偶判别器输出“1”，否则，输出“-1”；第k路的输入是r_k和d_k，其中，2≤k≤m₂，两输入通过加法器实现求和，再通过奇偶判别器判别“和”的奇偶性，当“和”为偶数时，奇偶判别器输出“1”，否则，输出“-1”，然后，奇偶判别器的输出与数“2^k-1”通过乘法器求积；最后，将m₂路的输出相加，其“和”就是用户所需QAM符号的虚部。

“QAM符号输出电路”单元5的功能是产生用户所需的QAM符号，实现原理如图4所示。单元4输出的“虚部”与虚单位“j”相乘，所得“积”与单元3输出的“实部”相加，其“和”就是用户所需的QAM符号。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种信号的产生方法，包括以下步骤：

B)对任意给定的长度为m₁+m₂的二元矢量计算和的值；

C)将步骤B)中获得的第二个值与虚单位j相乘获得其中，j²＝-1；

D)将步骤B)中获得的第一个值与步骤C)获得的积相加；

E)步骤D)获得一个由二元矢量确定的符号；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于信号的产生方法使用二元矢量产生符号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于信号的产生方法使用不同初始参数c_i(1≤i≤m₁)和d_r(1≤r≤m₂)对同一个二元矢量产生不同的符号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于信号的产生方法对二元矢量取遍从(0，…，0)到(1，…，1)的全部长度为m₁+m₂的二元矢量，并且每个二元矢量恰好取一次，那么，所述方法恰好产生星座的每一个符号一次。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于信号的产生方法在m₁＝m₂＝m的条件下产生方型QAM星座符号，即星座符号。