CN105359478A - 使用非均匀星座的编码和调制设备 - Google Patents

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Abstract

提出了一种编码和调制设备和方法。所述设备包括：编码器，将输入数据编码成单元字；以及调制器，将所述单元字调制成非均匀星座的星座值。所述调制器配置为根据星座的星座点的总数M和编码速率，使用来自一组或几组星座的非均匀星座，每组星座包括一个或多个星座。

Description

使用非均匀星座的编码和调制设备
技术领域
本公开涉及一种编码和调制设备和方法。进一步，本公开涉及一种传输设备和方法。更进一步，本公开涉及一种计算机程序以及一种永久性计算机可读记录介质。
背景技术
除了其他元素以外，现代通信系统通常使用编码和调制设备(作为传输设备的一部分)和解码以及解调设备(作为接收设备的一部分)。编码和调制设备通常是所谓的BICM(位交错编码调制)设备的一部分，该设备通常包括(在传输器侧上)FEC(前向纠错)编码器、位交错器以及调制器的串行级联，通常使用光谱有效调制，例如，多级PAM(脉冲幅度调制)、PSK(正交相移键控)或QAM(正交调幅)。应注意的是，在后文中，每当提及QAM，就应理解为涵盖PAM、PSK以及QAM的一般术语。
由于使用交错器和/或FEC编码器，所以BICM允许在非衰落信道和衰落信道上具有良好的性能。具有合理的解码复杂性，与多级编码(MLC)编码方案相反，因此，频繁地用于通信系统中，例如，用于所有DVB系统、电力线通信(例如，HomeplugAV、DAB、LTE、WiFi等)中。
通常，编码和调制容量(例如，在使用BICM设备的系统中，BICM容量)被视为目标函数，并且期望找出最佳星座点，以便这个容量尽可能增大，通常经受功率规范化，即，星座点的平均功率应规范化为(例如)1。
在本文中提供的“背景”描述用于总体上介绍本公开的背景的目的。不明示也不暗示地承认在这个背景部分中描述的程度上目前称为发明人的工作以及在提交时没有资格作为先有技术的描述的方面，作为本公开的先有技术。
发明内容
一个目标在于，提供一种编码和调制设备和方法，提供更大的或者甚至最大的容量、更小的误码率以及通过更小的SNR(信噪比)接收。进一步目标在于，提供一种相应的计算机程序以及一种永久性计算机可读记录介质，用于实现所述方法。
根据一个方面，提供了一种一种编码和调制设备，包括：
-编码器，将输入数据编码成单元字；以及
-调制器，将所述单元字调制成非均匀星座的星座值，
其中，所述调制器配置为根据星座的星座点的总数M和编码速率，使用
i)来自组A或组B星座的非均匀星座，包括由长度v＝sqrt(M)/2-1的星座位置向量u限定的一个或多个以下星座，
其中，在来自组B的星座的一个或多个星座位置矢量中，由于以前优化的初步星座位置压缩，所以两个或多个星座位置相同，或者
ii)来自组C或组D星座的非均匀星座，包括一个或多个以下星座，
其中，所述星座点由星座位置矢量w0…b-1限定，b＝M/4，其中，
第一象限的星座点x0…b-1限定为x0…b-1＝w0...b-1；
第二象限的星座点xb…2b-1限定为xb…2b-1＝conj(w0...b-1)；
第三象限的星座点x2b…3b-1限定为x2b…3b-1＝-conj(w0...b-1)；并且
第四象限的星座点x3b…4b-1限定为x3b…4b-1＝-w0...b-1，
其中，conj是复共轭，
其中，在来自组D的星座的一个或多个星座位置矢量中，由于以前优化的初步星座位置压缩，所以两个或多个星座位置相同，或者
iii)来自组E星座的非均匀星座，包括一个或多个以下星座，其中，所述星座点由星座位置矢量w0…M-1限定，或者
iv)通过围绕原点旋转角度，通过倒转所有星座点的位标签，通过交换位位置，和/或通过预失真(尤其用于所有)所述星座点，从来自任一组A、B、C、D或E的星座中获得的非均匀星座，
其中，如下限定所述组A、B、C、D以及E的星座的不同星座的星座位置矢量，其中，所述编码速率的相应值R理解为编码速率的范围R±1/30。
根据进一步方面，提供了一种传输设备，包括：
-在本文中提出的编码和调制设备，将输入数据编码和调制成星座值；
-转换器，将所述星座值转换成要传输的一个或多个传输流，以及
-传输器，传输所述一个或多个传输流。
根据更进一步方面，提供了：相应方法；一种计算机程序，包括程序代码装置，用于在计算机上执行所述计算机程序时，促使计算机执行在本文中公开的编码和调制方法的步骤；以及一种永久性计算机可读记录介质，在其内储存计算机程序产品，在由处理器执行时，所述产品促使执行在本文中公开的编码和调制方法。
在从属权利要求中限定优选的实施方式。应理解的是，所要求的方法、所要求的计算机程序以及所要求的计算机可读记录介质具有与所要求的设备相似和/或相同的并且在从属权利要求中限定的优选实施方式。
本公开的一个方面在于，所使用的非均匀星座(在本文中也称为NUC)的星座点并非位于具有等距符号的规则网格上，而是位于优化位置上，依赖于前向纠错编码器的编码速率，例如，LDPC或涡轮码或任何其他已知的代码编码器(通常可另外提供另一个前向纠错编码器，例如，BCH编码器)，依赖于所使用的星座的星座点的期望总数(在一些实施方式中，依赖于信道特征)
在表格中，提供各种星座，用于M的不同值并且用于不同的编码速率。应注意的是，在表格中表示的编码速率R不要理解为，特定的星座仅仅对正好这个编码速率有效，也对略微不同的编码速率有效，即，编码速率的范围R±1/30。例如，在所提出的表格中提供的编码速率(即，R＝6/15)的指示6/15表示相应的星座对编码速率的范围6/15±1/30有效，即，从11/30到13/30的编码速率的范围。
应注意的是，一个或多个以下“不变变换”不影响星座的性能：
1、将所有符号旋转任意的角度
2、将第m位y_m＝b∈{0,1}倒转为y_m＝-b，其中，横杆表示倒转，
3、交换位位置y_k1和y_k2，
4、在Re{xl}-和/或Im{xl}-轴上反射，
5、预失真(尤其对于组E的星座)。
因此，调制器还可使用通过围绕原点旋转角度，通过倒转所有星座点的位标签，通过交换所有星座点的位位置和/或在实数部分和/或虚数部分轴上反射，从来自任一组A、B、C、D或E的星座中获得的非均匀星座。例如，如果一个星座的具有用于16-QAM的位标签0010，那么所有第一位标签都可以倒转，以便这个点变成1010。进一步，通过任何其他简单操纵(例如，星座点位置凑整)所获得的星座通常由权利要求覆盖。通过这些操作中的一个或多个，实现与在上面提及的四组中限定的星座的映射等效的映射。
在卫星传输的情况下，调制器可能也传输由所提出的星座点的预失真获得的不同星座点。这个预失真应可以用作在传输系统(具体而言，功率放大器)内的其他模块的非线性的对策。然而，传输系统的输出应对应于所提出的星座的传输，以便接收器可能假设传输了这些星座。
应注意的是，对于每个M-QAM，还可以考虑底层的sqrt(M)-PAM。进一步，应注意的是，在其他方面，在权利要求中限定的这组星座包括更少的星座，例如，仅仅用于非衰落信道的星座、仅仅用于衰落信道的星座、仅仅用于所选择值M的星座、仅仅用于M-QAM或sqrt(M)-PAM的星座、和/或用于更少的SNR值的星座。换言之，在可用于供调制器选择并且随后使用的这组星座内，可包含更少的星座，即，可用于供调制器使用的这组星座可包括在权利要求内限定的一个或多个星座。因此，本公开还涉及一种编码和调制设备和方法，具有可使用的更小一组星座(如上所述)和/或更少的星座可用于特定的值M。
由M个星座点构成的QAM映射表示为M-QAM。在组A内概述这些星座。如果(均匀或非均匀)QAM允许分别编码和解码器两个维度(在该文献中，“同相”和“正交相位”)中的每个，那么这个QAM称为N2-QAM。这表示星座可以由两个N-PAM星座设计，每个维度具有一个星座。由于在M＝N2时，但是在这两个维度不能分开时(通常是N-PSK的情况，例如，8-PSK，其中，8个点位于单位圆上)，与N2个点用于M-QAM相比，仅仅需要调查N个星座点，所以N2-QAM对于ML解码具有明显更低的解码复杂度。此外，完全由星座的星座值的象限限定的QAM星座称为QQAM，从第一象限中获得星座值的其他三个象限。例如，由于具有对称性，所以正常的均匀方形QAM星座(UC)也是QQAM星座。在组C中概述这些QQAM星座。
然而，根据在本公开中考虑的实施方式的QAM星座的星座点不位于具有等距符号的规则网格上，而是位于优化位置上，依赖于编码速率。
根据本公开，考虑基于N-PAM优化的N2-NUC优化，与星座点的数量的动态减少相结合，相对于不减少星座点的数量的N2-NUC的性能，保证定义明确的性能。
考虑高达1024-QAM的星座尺寸，其中，能够具有大成形增益，尤其在高SNR区域中。通过动态减少(在下文中也称为压缩)彼此接近的星座点，星座点的数量以及因此所需要的储存和解码容量可大幅减少。在组B合D中概述这些星座。例如，为编码速率6/15优化的1024-Q-QAM星座可从1024减少为268星座点，而不明显影响性能。
应注意的是，在涉及优选实施方式的权利要求中限定的星座位置向量w不需要必须包含星座的星座点的第一象限的星座点，而是还可以包含这四个象限中的任一个象限的星座点(在权利要求中由“第一象限”的定义表示)。由于对称性(略微提供对称性，但是位标签不容易看到；星座点相对于象限总体上对称)，这造成具有不同的位映射但是具有相同的性能的星座。因此，在本文中限定的表格中的星座位置向量w应视为具有不同的位映射但是具有相同的性能的全部4个对称星座的实例。
要理解的是，本公开的上述总体描述以及以下详细描述对本公开具有示例性，而非限制性。
附图说明
由于在结合附图考虑时，参照以下详细描述，更好地了解本公开的更完整的理解及其很多附随优点，所以容易获得本公开的更完整的理解及其很多附随优点，其中：
图1示出了根据本公开的编码和调制设备的实施方式；
图2示出了根据本公开的传输设备的实施方式；
图3示出了根据本公开的通信系统的实施方式；
图4示出了作为星座的简单实例的规则4-QAM星座；
图5示出了8-PAM非均匀星座和64-QAM非均匀星座；
图6示出了通常限定星座点的64-QAM非均匀星座的星座；
图7示出了非均匀16-QQAM星座；
图8示出了说明非均匀N2-QAM星座的性能的示图；
图9示出了根据本公开的实施方式的1D压缩的实例；
图10示出了根据本公开的实施方式的2D压缩的实例；
图11示出了说明非均匀1024-QAM星座的示图；
图12示出了说明非均匀64-QQAM星座的示图；
图13示出了组E的星座的示图；
图14示出了说明上述非均匀8进制QAM星座的成形增益的示图；以及
图15示出了优化了公开的星座的LDPC码的实例。
具体实施方式
现在，参照附图，其中，在这几幅图中，相似的参考数字表示相同或相应的部分，图1示出了根据本公开的编码和调制设备10的实施方式。该备包括：编码器11，将输入数据编码成单元字；以及调制器12，将所述单元字调制成非均匀星座的星座值。所述调制器12配置为根据星座的星座点的总数M和编码速率，使用来自几组星座中的一组星座的非均匀星座。下面更详细地解释那些不同组星座的细节。
在编码和调制设备10的其他实施方式中，可提供额外元件，例如，BCH编码器、LDPC编码器(其编码速率对由在本文中公开的调制选择和使用优选的星座有兴趣)、位交错器和/或多路分用器(用于将编码数据的位多路分用成单元字)。一些或所有这些元件可分离元件或者可能是编码器11的一部分。例如，在DVB系统的传输设备中通常使用的BICM装置可用作编码和调制设备10。
图2示出了根据本公开的传输设备20的实施方式，包括：在本文中提出的编码和调制设备21(在图1中由10参考)，将输入数据编码和调制成星座值；转换器22，将所述星座值转换成要传输的一个或多个传输流；以及传输器23，传输所述一个或多个传输流。在示例性实施方式中，转换器22可包括一个或多个元件，例如，时间、单元和/或频率交错器、帧构造器、OFDM调制器等，例如，如在与DVB相关的各种标准中所描述的，并且如在即将推出的ATSC标准中在编码和调制设备中可提供的。根据其他标准(例如，DVB-S2或后续DVB-Sx标准)的其他编码和调制可不包括这些元件中的一个或多个。星座和星座值通常是预定的，并且例如，储存在星座存储器24内或者从外部源中检索。
在传输设备20的其他实施方式中，可提供额外元件，例如，输入处理单元、帧构造单元和/或OFDM生成单元，例如，如在DVB系统的传输设备中通常使用的。
图3示出了根据本公开的通信系统30的实施方式，包括在图2中显示的一个(或多个)传输设备20(Tx)以及一个或多个接收设备40、40’(Rx)。
接收设备40通常包括：接收器41，接收一个或多个传输流；解转换器42，将所接收的一个或多个传输流解转换成星座值；以及解调和解码设备43，将所述星座值解调和解码成输出数据。解调和解码设备43通常包括：解调器44，用于将非均匀星座的星座值解调成单元字；以及解码器45，用于将单元字解码成输出数据字，其中，根据星座的星座点的总数M和编码速率，从包括相同的预定星座的一组或几组星座中，选择非均匀星座，如在编码和调制设备10中所使用的。
优选的解调和解码考虑软价值，与硬决定值(0和1)相反。软价值通过不止两种状态(与在二进制(应)决定的情况中一样)表示连续分布的接收值(可能在A/D转换之后，包括量化)。原因在于，对于硬决定，NUC通常并非最佳。如今，BICM接收器无论如何都通常是软接收器。
通常，数据(例如，通信数据、广播数据等)通过传输信道50、50’从传输设备20中传输给一个或多个所述接收设备40。传输信道50、50’可以是单播信道、多播信道、广播信道，并且可用作单向或双向信道(即，具有从接收设备到传输设备的返回信道)。
在实施方式中，调制器12配置为根据星座的星座点的总数M、以dB为单位进行无误差解码所需要的信噪比SNR以及信道特征，使用非均匀星座。在广播应用中，通常不根据在接收器内的SNR，而是根据通过为预期的信道特征(例如，静态接收或多径衰落)所使用的信道代码(如果使用代码，例如，在DVB第二代传输系统的情况下，LDPC码)进行无误差解码所需要的SNR，选择星座。
对于广播器，可具有权衡：使用小星座尺寸M和/或低编码速率R，允许稳健传输(也通过低SNR接收)，但是系统的吞吐量随着log2(M)*R缩放。例如，具有编码速率R＝3/4的16-QAM对于每个编码的QAM符号可以传输3个信息位。这造成较小的光谱效率。另一方面，高(光谱)效率需要大SNR。因此，星座应允许减小成功解码所需要的SNR，同时使效率恒定。这是优化星座的所谓的“成形增益”。
通常，根据期望的有效载荷吞吐量以及FEC编码器的编码速率，选择星座点的总数M。用于典型的信道特征的无误差解码的SNR众所周知，例如，通过模拟。在广播中，不了解接收器的信道特征，即，选择折中。例如，在广播中，对于FEC编码器的每个编码速率，选择一个非均匀星座，优化用于作为所有信道特征的折中的SNR。
传输器通常针对某个场景。例如，由于通常接收几个回声，所以通过电缆或卫星的广播传输将信道视为仅仅非衰落AWGN(合适的信道模型)，而地面广播器将信道视为衰落信道，例如，通过瑞利分布。优选地，所提出的星座考虑最相关的信道特征。
在另一个实施方式中，调制器12配置为根据星座的星座点的总数M、以dB为单位的信噪比SNR以及信道特征，自适应地选择非均匀星座，其中，从接收装置40中接收以dB为单位的所述信噪比SNR和信道特征，数据传输给该接收装置。星座的这种自适应选择通常仅仅可能在单播环境中通过返回信道进行。非均匀星座可调整，例如，在时域和/或频域中，例如，对于不同的OFDM子载波。
信道特征描述信道的统计性能，例如，在传输器与接收器之间的传输信道的多径传播的程度。如果信道的特征在于没有多径传播，对应于AWGN信道，那么无误差解码所需要的SNR较低，即，必须为最佳性能相应地选择NUC。如果传输信道的特征在于强烈的多径传播，那么与没有多径传播的信道相比，无误差解码所需要的SNR更大，即，必须使用为更高的SNR优化的NUC。进一步，应优化NUC，考虑衰落特征，下面进行讨论。
如上所述，根据期望的有效载荷吞吐量，选择星座的星座点的总数M。更大值M允许更高的数据吞吐量，但是需要更大的SNR，用于无误差接收。如果使用任何FEC编码器，那么这受到FEC编码器的编码速率的进一步影响。
另一个解释(与优化任务密切相关)在于，应优化与具有某个编码速率的前向纠错码(例如，LDPC和/或BCH码)相结合的星座的性能。因此，对于各种代码，提出了编码速率优化的星座。另一个优化目标是容量。对于期望的SNR，例如，应保证15dB的SNR，选择M，其中，相应的优化的NUC产生最大容量。在一般情况下，对于低SNR，确实应选择低值M，反之亦然。但是从理论的角度来看，结果是高M通常最佳，例如，优选选择M＝4096或M＝1024，这是因为甚至对于低SNR，在几个点重叠时，优化的NUC“看起来(几乎)像”具有有效地更小M的星座。然而，调制和解调复杂度随着M的增大而增大，因此，考虑权衡。另一个目标在于，与使用“正常”(未优化的)星座的情况相比，减小BER(误码率)和/或FER(误帧率)和/或通过更低的SNR实现相同的BER和/或FER。
在图4中显示了星座的简单实例。在此处，描述由星座点(ejπ/4、ej7π/4、e3π/4、ej5π/4)构成的规则4-QAM。平均符号功率是1(在此处，所有符号位于单位圆上)。以上符号向量(ejπ/4、ej7π/4、e3π/4、ej5π/4)要理解为第一条目(ejπ/4)属于位向量00，第二条目(ej7π/4)属于位向量01，以此类推，即，这些条目属于具有更大值的位向量，其中，第一位位置是最高有效位(MSB)，并且最后一个位位置是最低有效位(LSB)。这个4-QAM是N2-QAM的特定情况，N＝2。要注意的是，这个定义(作为N2QAM)不仅仅要求N2是平方数，而且星座对称并且可以由两个独立的N-PAM星座描述，在此处是2-PAM；同相部件(复杂符号的实数部分)是具有符号向量(1/sqrt(2)、-1/sqrt(2))的2-PAM，并且描述4-QAM的第一位，然而，正交相位部件(复杂符号的虚数部分)是相同的2-PAM，这次描述了4-QAM的第二位。进一步要注意的是，如果位标签根据通常应用(例如，在DVB系统中)的二进制反射的格雷映射，那么仅仅可以将N2-QAM分解成两个N-PAM。
以上实例可以扩展为更高阶N2-QAM，N>2。然后，底层N-PAM为一个部件描述第一、第三、第五位标签等，而为其他部件描述第二、第四、第六位标签等。
所有星座优选地完成功率限制，即，
其中，E[.]是期望算子，xl是这组所有星座符号的特定符号。
优化了N2-NUC，作为一个实施方式，N2是16、64、256、1024(1k)。这表示优化这些星座，以允许规定的FEC编码速率具有最小BER/FER。对这些星座的限制在于，应该能够分成2个单独的一维PAM星座，允许在传输器上具有低复杂度映射并且在接收器上去映射。
作为一个实例，在此处描述的M＝64NUC产生以下值(表格的实例可以产生这三个数，然后，在开头具有1(功率限制造成规范化)，以此类推)：
2.27944.62297.5291。
这表示正星座值是：
12.27944.62297.5291
(由于功率规范化，所以1是冗余，这在端部应用)。因此，符号向
量描述了底层1-dim.8-PAMNUC：
(1.64051.00730.21790.4967-1.6405-1.0073-0.2179-0.4967)，
其中，这些值已经规范化为单位平均功率。
如前所述，第一条目(1.6405)对应于位标签000，下一个条目(1.0073)对应于001，以此类推。然后，由对称性获得2-dim.64-NUC，其中，NUC的同相和正交相位部件基于8-PAMNUC。
图5描述了8-PAMNUC(图5A)和64-QAMNUC(图5B)。在整数((000→0,001→1,010→2等)中规定位标签。
下面，更详细地解释根据优化的自由度创建2-dim.NUC。
由于NUC的性能取决于优化NUC的SNR值，所以根据(FEC)编码速率，优选地执行彻底的选择，以实现最佳性能。如果已知信道特征，那么FEC会聚所需要的SNR值可由模拟确定。然后，为最佳性能选择为这个SNR值优化的NUC。如果在接收器上的SNR低于这个SNR解码阈值，那么星座并非最佳。然而，由于对于成功解码，容量无论如何都太低，所以这并非缺点。另一方面，如果在接收器上的SNR明显高于解码阈值，那么即使NUC对于这个SNR范围次佳，充分量的容量也可用于成功解码。因此，NUC需要在FEC的瀑布区域(即，用于(准)无误差解码的解码阈值)上为SNR值优化。由于瀑布区域的SNR值取决于FEC的编码速率，所以为每个编码速率选择一个不同的NUC。
用于(准)无误差解码的SNR值也取决于接收器的信道特征。例如，在AWGN信道内的DVB-T2LDPC码的无误差解码所需要的SNR是0.8dB，而在RayleighP1多径信道内需要2.5dB。因此，每个编码速率的所选的NUC在所有信道环境内并非最佳，并且在广播环境中，需要适合于在网络中的所有(或大部分)用户的权衡。在具有返回信道的点对点网络中，可根据在接收器内的测量的信道特征，选择最佳NUC。
在下文中，提供关于非均匀QAM星座的定义的更多解释。使用非均匀QAM星座，调制每个输入单元字(y0,q...ym-1,q)(即，提供给调制器)，以在规范化之前，提供星座点zq，其中，m对应于每个QAM符号m＝log2(M)的位数。应注意的是，在此处用于离散时间或子载波索引的参数q对应于参数k，如在上文中所使用的。在以下表格中，提供相关输入位y0…m-1,q的每个组合的实数和虚数部件Re(zq)和Im(zq)的精确值，用于取决于NUC位置向量u1...v的各种星座尺寸，这限定了非均匀星座的星座点位置。NUC位置向量u的长度由限定。
在一个实例中，由NUC位置向量(u1...3)＝(2,5,6)以及输入单元字(y0,q...ym-1,q)＝(100111)限定的64-QAMNUC的相应星座点zq是Re(zq)＝-u2＝-5和Im(zq)＝u1＝2。在图6中显示了这个NUC位置向量的整个星座，在相应的星座点上标记示例性输入单元字。
非均匀星座的所产生的星座映射(也称为标签)在二进制反射格雷映射(标签)之后，即，相邻的星座点在仅仅一位中不同。星座点zq的功率规范化，以便规范化的星座点fq的期望值等于1，即，E(|fq|2)＝1。例如，均匀的16-QAM星座的规范化星座值fq由产生。
以下表格限定了星座位置向量(在功率规范化之前)以及到星座点的数据单元字的位标签。
16QAM的实数部分的星座映射
16QAM的虚数部分的星座映射
64QAM的实数部分的星座映射
64QAM的虚数部分的星座映射
256QAM的实数部分的星座映射
256QAM的虚数部分的星座映射
1024QAM的实数部分的星座映射
1024QAM的虚数部分的星座映射
4096QAM的实数部分的星座映射
4096QAM的虚数部分的星座映射
在实施方式中，所公开的编码和调制设备的调制器将所述单元字调制成非均匀星座的星座值，其中，所述调制器配置为根据星座的星座点的总数M和编码速率，使用来自组A星座的非均匀星座，这组星座包括由长度v＝sqrt(M)/2-1的星座位置向量u限定的一个或多个以下星座。
提出了在组A内包括的以下非均匀星座：
A)组A的M-QAM非均匀星座
A1)16-QAMNUC
u/编码速率 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15
u1 3.1169 3.1973 3.2334 3.2473 3.2436 3.2312 3.2149 3.1976
A2)64-QAMNUC
u/编码速率 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15
u1 1.5409 2.1208 2.3945 2.6067 2.8505 2.912 2.9751 3.0032
u2 3.5826 4.3237 4.6577 4.9074 5.1674 5.2201 5.2491 5.2489
u3 5.5069 6.8108 7.3475 7.7177 8.0398 8.068 8.0217 7.9528
A3)256-QAMNUC
u/编码速率 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15
u1 0.9918 0.9989 1.1155 1.3963 2.2282 2.6619 2.8437 2.9176
u2 2.2615 2.6086 2.8419 3.1795 4.1541 4.664 4.8758 4.956
u3 2.2873 2.7307 3.2659 3.9675 5.676 6.5386 6.8857 7.0096
u4 4.2761 4.6692 5.1383 5.9281 7.9072 8.8521 9.1906 9.282
u5 4.6871 5.3576 6.3082 7.4353 10.0292 11.2248 11.6157 11.6881
u6 6.5483 7.3828 8.4196 9.7825 12.8864 14.2018 14.5326 14.508
u7 8.6107 9.7612 11.0879 12.7927 16.5632 17.9894 18.1926 17.9984
A4)1024-QAMNUC
u/编码速率 5/15 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15
u1 0.9997 1.0003 0.9994 1.0005 1.0023 1.0772 2.0789 2.5983 2.8638
u2 0.9916 1.0149 1.2742 2.0897 2.5667 2.8011 3.9147 4.5193 4.8422
u3 0.9911 1.0158 1.2749 2.0888 2.5683 2.9634 5.0664 6.1649 6.7392
u4 2.4349 2.6848 3.0323 3.9945 4.5468 4.8127 7.0579 8.2107 8.7961
u5 2.4346 2.6903 3.0371 3.9931 4.5636 5.1864 8.3596 9.9594 10.7659
u6 2.486 2.882 3.6813 5.3843 6.2876 6.7838 10.2901 12.0321 12.8844
u7 2.4864 2.8747 3.6718 5.3894 6.4073 7.5029 11.834 13.9574 14.98
u8 4.4576 4.7815 5.5854 7.5206 8.4282 9.238 14.0092 16.2598 17.2736
u9 4.4646 4.7619 5.5804 7.6013 8.8692 10.32 15.8419 18.4269 19.5552
u10 4.9706 5.5779 6.8559 9.3371 10.6112 12.0115 18.1472 20.9273 22.0472
u11 4.9552 5.6434 7.0475 9.8429 11.6946 13.5356 20.4243 23.4863 24.6335
u12 6.7222 7.3854 8.8436 11.9255 13.7334 15.6099 23.2381 26.4823 27.5337
u13 7.0327 7.8797 9.7042 13.3962 15.6274 17.7524 26.2322 29.7085 30.6651
u14 8.5382 9.635 11.727 15.8981 18.2933 20.5256 29.973 33.6247 34.3579
u15 10.4411 11.7874 14.2894 19.1591 21.7769 24.1254 34.7629 38.5854 38.9603
A5)4096-QAMNUC
u/编码速率 5/15 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15
u1 1.0004 0.9998 0.9988 0.9999 0.9999 1.0009 1.0043 2.031 2.7135
u2 1.0009 0.9984 0.9996 1.0004 1.0364 2.272 2.7379 3.8448 4.6426
u3 1.0008 0.9983 0.998 1.0013 1.037 2.2732 2.746 4.8763 6.3617
u4 0.9953 1.2356 2.0374 2.5341 2.7604 4.1332 4.6828 6.8402 8.3598
u5 0.9956 1.2354 2.0374 2.5347 2.7604 4.1327 4.7079 7.912 10.0999
u6 0.9956 1.2372 2.0374 2.5328 2.8536 5.4651 6.4365 9.7373 12.0627
u7 0.9957 1.2366 2.0366 2.5362 2.8534 5.4655 6.5065 10.8859 13.8413
u8 2.5769 2.9864 3.93 4.5077 4.7342 7.4777 8.4445 12.8891 15.9032
u9 2.5774 2.9867 3.931 4.5089 4.7345 7.478 8.6065 14.1091 17.7263
u10 2.5794 2.9906 3.9297 4.5202 5.0028 8.9382 10.254 15.9704 19.7625
u11 2.5793 2.9912 3.9294 4.5204 5.0025 8.9384 10.5627 17.2797 21.6431
u12 2.6756 3.5858 5.277 6.2318 6.6184 10.9166 12.3025 19.2948 23.7857
u13 2.6764 3.5859 5.2757 6.2314 6.6189 10.9185 12.8281 20.7185 25.7402
u14 2.6747 3.577 5.2792 6.3219 7.215 12.5855 14.3539 22.6727 27.9051
u15 2.6746 3.5775 5.2795 6.3212 7.2149 12.5908 15.1126 24.2439 29.9595
u16 4.6252 5.474 7.4011 8.3718 8.9581 14.7944 16.7817 26.3916 32.2702
u17 4.6243 5.4757 7.3997 8.372 8.9585 14.8184 17.7277 28.1062 34.4336
u18 4.6188 5.4675 7.4646 8.7429 9.94 16.6805 19.2664 30.2335 36.7993
u19 4.62 5.4681 7.4665 8.7398 9.9394 16.8025 20.3968 32.1242 39.1019
u20 5.246 6.7028 9.1828 10.5001 11.5978 18.9131 22.1002 34.4644 41.6513
u21 5.2441 6.7104 9.1919 10.4999 11.6041 19.325 23.4306 36.5679 44.1297
u22 5.2556 6.8816 9.641 11.4966 12.9965 21.168 25.1704 39.027 46.8305
u23 5.2584 6.8738 9.6278 11.5018 13.088 22.0945 26.7556 41.4123 49.5435
u24 7.0279 8.6613 11.7039 13.483 14.878 24.1425 28.7536 44.2002 52.5353
u25 7.0459 8.6344 11.6913 13.5672 15.2586 25.575 30.6214 46.9287 55.5551
u26 7.4305 9.4101 12.9619 15.1187 16.8096 27.6541 32.829 50.0315 58.8707
u27 7.3941 9.5027 13.2128 15.6519 17.8237 29.6567 35.1146 53.2678 62.3471
u28 8.8516 11.1654 15.161 17.6098 19.6965 32.2679 37.8272 57.0085 66.2558
u29 9.1461 11.7322 16.204 19.1046 21.4926 35.0526 40.7685 61.0847 70.5087
u30 10.4828 13.5243 18.4804 21.5413 23.9997 38.6023 44.3725 65.9903 75.5397
u31 12.3176 15.7967 21.4433 24.7641 27.2995 43.2007 48.9596 72.1993 81.8379
在下文中，描述Q-NUC优化，即，从单个象限中获得的二维星座的优化。N2-QAM的上述优化需要优化sqrt(M)/2-1自由度。由于二维QAM星座的优化具有2*M自由度(每个星座点的实数和虚数部分)，所以优化明显更耗时。由于16-QAM情况的最佳2D星座相对于星座的不同象限对称，所以可以应用以下简化，以描述这些星座：仅仅描述星座的星座点的总数的第一象限(例如，星座的第一象限)，将表格项目的数量从2*M减少为M/2。从第一象限中可以获得剩余象限，造成所谓的QQAM星座。然而，应确保保持星座点的位标签的性能。例如，如果第一象限是格雷映射，提供属于相邻星座点的位标签的1的汉明距离，那么必须为QQAM星座的剩余象限确保相同内容。
为了独特地限定16-QQAM，仅仅需要8个实值，对应于表示第一象限的星座点的4个复值。根据QQAM方法，优化了16-QQAM、32-QQAM、64QQAM、128-QQAM、256-QQAM以及1024-QQAM，明显胜过N2-QAM星座。所提出的QQAM优化方法可以用于任何信道条件，例如，AWGN信道以及衰落信道。
对于其他系统，例如，根据DVB-S2或Sx标准的卫星通信系统，优化了M＝8星座点的向左。这些星座不能仅仅由星座点的象限描述。确切地说，明确描述全部9个复值。
在实施方式中，所公开的编码和调制设备的调制器将所述单元字调制成非均匀星座的星座值，其中，所述调制器配置为根据星座的星座点的总数M和编码速率，使用来自组C或组D星座的非均匀星座，这组星座包括一个或多个以下星座，其中，所述星座点由星座位置矢量w0…b-1限定，b＝M/4，其中，
第一象限的星座点x0…b-1限定为x0…b-1＝w0...b-1；
第二象限的星座点xb…2b-1限定为xb…2b-1＝conj(w0...b-1)；
第三象限的星座点x2b…3b-1限定为x2b…3b-1＝-conj(w0...b-1)；并且
第四象限的星座点x3b…4b-1限定为x3b…4b-1＝-w0...b-1，
其中，conj是复共轭。
提出了在组C内包括的以下非均匀星座(i＝srqt(-1)在虚数单元内)：
C)组C的M-QAM非均匀星座
C1)16-QQAMNUC
C2)64-QQAMNUC
w/编码速率 5/15 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15
w0 1.0257+0.5960i 0.5656+0.9499i 0.2925+1.4892i 0.2920+1.4827i 0.2978+1.4669i 0.2878+1.4388i ‐0.4661+0.9856i 1.0519‐0.5188i 1.0854‐0.5394i
w1 1.2181+0.7476i 0.2750+1.0676i 0.8449+1.2622i 0.8411+1.2563i 0.8421+1.2355i 0.8133+1.2150i ‐0.4329+0.6825i 0.7146‐0.4532i 0.7353‐0.4623i
w2 1.1509+0.3069i 0.8202+1.2651i 0.2351+1.0196i 0.2174+1.0211i 0.2135+1.0389i 0.2219+1.0386i ‐0.1534+1.0366i 1.0500‐0.1642i 1.0474‐0.1695i
w3 1.3888+0.3325i 0.3011+1.4529i 0.5555+0.8926i 0.5702+0.8798i 0.6055+0.8654i 0.6145+0.8494i ‐0.1340+0.6796i 0.7170‐0.1473i 0.7243‐0.1504i
w4 0.5961+1.0257i 0.9500+0.5641i 1.4892+0.2925i 1.4827+0.2920i 1.4685+0.2859i 1.4656+0.2931i ‐0.8178+1.1580i 1.0952‐0.9115i 1.0693‐0.9408i
w5 0.7476+1.2181i 1.0666+0.2744i 1.2622+0.8449i 1.2563+0.8410i 1.2516+0.8201i 1.2278+0.8230i ‐0.8132+0.6913i 0.6868‐0.8108i 0.7092‐0.8073i
w6 0.3069+1.1510i 1.2657+0.8178i 1.0196+0.2351i 1.0211+0.2174i 1.0279+0.1981i 1.0649+0.2069i ‐0.2702+1.4529i 1.4480‐0.2403i 1.4261‐0.2216i
w7 0.3325+1.3888i 1.4521+0.3005i 0.8926+0.5555i 0.8798+0.5702i 0.8857+0.5642i 0.8971+0.5677i ‐1.2125+0.7097i 0.6406‐1.1995i 0.6106‐1.1783i
w8 0.4969+0.2870i 0.3004+0.5417i 0.1558+0.3029i 0.1475+0.3040i 0.1338+0.3767i 0.1177+0.4119i ‐0.4145+0.1264i 0.1325‐0.3998i 0.1392‐0.4078i
w9 0.4161+0.2486i 0.2430+0.5607i 0.1712+0.3021i 0.1691+0.3028i 0.1752+0.3563i 0.2516+0.3998i ‐0.4179+0.3948i 0.4122‐0.4120i 0.4262‐0.4205i
w10 0.4969+0.2500i 0.2094+0.3579i 0.2075+0.6586i 0.1871+0.6855i 0.1756+0.7261i 0.1559+0.7442i ‐0.1353+0.1272i 0.1374‐0.1295i 0.1407‐0.1336i
w11 0.4084+0.2266i 0.1946+0.3566i 0.3354+0.6030i 0.3563+0.6126i 0.4023+0.6180i 0.4328+0.5954i ‐0.1359+0.3877i 0.4185‐0.1357i 0.4265‐0.1388i
w12 0.2870+0.4969i 0.5410+0.3002i 0.3029+0.1558i 0.3040+0.1475i 0.2713+0.1337i 0.1678+0.1166i ‐0.7330+0.1416i 0.1369‐0.7073i 0.1388‐0.7057i
w13 0.2486+0.4162i 0.5596+0.2431i 0.3021+0.1712i 0.3028+0.1691i 0.2748+0.1572i 0.3325+0.1582i ‐0.7177+0.4018i 0.4044‐0.7057i 0.4197‐0.7206i
w14 0.2500+0.4969i 0.3569+0.2094i 0.6586+0.2075i 0.6855+0.1871i 0.6840+0.1578i 0.7408+0.1355i ‐1.0718+0.1686i 0.1677‐1.0405i 0.1682‐1.0316i
w15 0.2266+0.4084i 0.3553+0.1948i 0.6030+0.3354i 0.6126+0.3563i 0.6145+0.3556i 0.6200+0.3227i ‐1.4375+0.2732i 0.2402‐1.4087i 0.2287‐1.3914i
C3)256-QQAMNUC
C4)1024-QQAMNUC
接下来，提供QQAM星座的定义。使用非均匀QQAM星座，调制每个输入单元字(y0,...,ym-1)，以在规范化之前，提供星座点zq，其中，m对应于每个QAM符号m＝log2(M)的位数。在上面显示的表格中，提供用于输入位y0…m-1(对应于小数值)的所有组合的复杂星座点x0…M-1的向量，用于取决于QQAM位置向量w0...b-1的各种星座尺寸，这限定非均匀星座的第一象限的星座点位置。QQAM位置向量w的长度b由b＝M/4限定。QQAM位置向量限定星座的第一象限，即，具有小数值0(y0…m＝0000，用于16-QQAM的实例)到b-1(y0…m＝0011，用于16-QQAM的实例)的星座点，而如下获得剩余的星座点：
x0…b-1＝w0...b-1(第一象限)
xb…2b-1＝conj(w0...b-1)(第二象限)
x2b…3b-1＝-conj(w0...b-1)(第三象限)
x3b…4b-1＝-w0...b-1(第四象限)
conj是复共轭。例如，由QQAM位置向量(w0...3)＝(0.2663+0.4530i0.4530+0.2663i0.5115+1.2092i1.2092+0.5115i)和输入单元字(y0..ym-1)＝(1100)isx12＝–w0＝-0.2663-0.4530i限定的16-QQAM的相应星座点是x12＝–w0＝-0.2663-0.4530i。在图7中显示了这个NUC位置向量(为编码速率6/15优化的)的整个星座，在相应的星座点上标记所有输入的单元字。
通过这种方式限定QQAM和N2-NUC星座，以便按位的交互信息随着位位置增大，即，MSB(最左边的位标签)传送最大交互信息，而LSB(最右边的位标签)传送最少交互信息。如上所述，在本文中限定的星座位置向量w不必包含星座的象限(例如，第一象限)的星座点，但是还可以包含这四个象限中的任一个象限的星座点或者并非都位于单个象限内的星座点的象限。由于对称性，所以这造成星座具有不同的位映射，但是具有相同的性能。因此，在本文中限定的表格中的星座位置向量w应视为具有不同的位映射但是具有相同的性能的全部4个对称星座的实例。
使用N2-QAM星座，从信息理论的角度来看，使用高星座阶具有意义，这是因为这些星座给优化提供更多的自由度，并且更接近Shannon容量执行，如在图8中所述。然而，随着星座尺寸的增大，用于在接收器内去映射的复杂度也增大。由于对于大N2-QAM星座，很多星座点在复平面内彼此非常接近，所以在JonathanStott,“CMandBICMlimitsforrectangularconstellations”,DVBdocumentserver,documentTM-MIMO0007,August2012中提出了在优化工艺之前，通过促使特定的星座点具有相同的位置，“压缩”非均匀星座，与其“母星座”相比，接受小性能损失。这种星座在此处称为“ConQAM”(压缩的QAM)，并且QQAM星座的压缩星座在此处称为“ConQQAM”。由于更少数量的“有效”星座点造成需要优化更少的自由度，并且在接收器中去映射的复杂度更低，所以这在优化工艺期间提供了更小的复杂度。在JonathanStott的上述文档中，压缩的16kQAM显示为具有仅仅3600个剩余的星座点位置，在从20到25dB的SNR区域内提供了良好的性能。
在优化之前进行压缩时，必须作出假设，表现良好的星座可能看起来如何(即，哪些星座点压缩，并且哪些不压缩)。这需要深入分析高星座尺寸。根据星座的所选结构的这些假设，通过相应数量的星座点，在SNR区域上进行优化(例如，268个压缩的星座点，而非1024个)。这种方法的缺点在于，对于不能考虑的每个SNR值，星座的最佳结构实际上变化。即，具有固定数量的星座点的所产生的ConQAM星座在宽SNR范围上并非最佳。因此，在此处获得并且优化不同的结构。
在优化之前压缩星座的一种提高的替换方法在于，在根据本公开提出的优化之后，减少星座点。因此，N2-QAM星座的所有自由度需要优化，但是获得几个优点。在优化之后执行压缩时，可以获得需要最少所需数量的星座点的星座，已提供期望的性能。这允许所需数量的星座点在SNR范围之上无缝变化，与在JonathanStott的上述文档中提出的方法相比，这造成星座点的数量减少。由于为每个SNR点单独执行，所以这种方法称为动态压缩。在下文中，为N2-QAM情况概述这种方法。
在图9中显示该算法的实例，用于PAM星座的17个星座点。具有小于阈值t的距离的星座点产生一组星座点，即，压缩成单个星座点位置。最好，剩下仅仅6个星座点。当然，该算法可以同样扩展为2D情况，如下面简单所解释的。
动态方法的所需数量的星座点明显更低，此外，相对于母星座保证最大性能代偿。这造成星座点数量减少，进一步降低去映射器的复杂度。
在实施方式中，所公开的编码和调制设备的调制器将所述单元字调制成非均匀星座的星座值，其中，所述调制器配置为根据星座的星座点的总数M和编码速率，使用来自组B星座的非均匀星座，这组星座包括由长度v＝sqrt(M)/2-1的星座位置向量u限定的一个或多个以下星座，其中，在来自组B的星座的一个或多个星座位置矢量中，由于以前优化的初步星座位置压缩，所以两个或多个星座位置相同。
提出了在组B内包括的以下非均匀星座：
B)组B的压缩的M-QAM非均匀星座
B1)256-ConQAMNUC
u/编码速率 6/15 7/15 8/15 9/15
u1 1 1 1 1
u2 2.2838 2.6712 2.6867 2.6537
u3 2.2838 2.6712 3.0876 3.3114
u4 4.2938 4.6718 4.8578 4.9478
u5 4.7065 5.3606 5.9639 6.2057
u6 6.5754 7.387 7.9599 8.1648
u7 8.6463 9.7667 10.4826 10.6773
B2)1024-ConQAMNUC
B3)4096-ConQAMNUC
u/编码速率 5/15 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15
u1 1 1 1 1 1 1 1 1
u2 1 1 1 1 1 2.2716 2.7361 2.8773
u3 1 1 1 1 1 2.2716 2.7361 2.8773
u4 1 1 2.039 2.5335 2.7564 4.1311 4.6854 4.8671
u5 1 1 2.039 2.5335 2.7564 4.1311 4.6854 4.8671
u6 1 1 2.039 2.5335 2.7564 5.4628 6.4578 6.804
u7 1 1 2.039 2.5335 2.7564 5.4628 6.4578 6.804
u8 2.632 2.6741 3.9335 4.5125 4.7808 7.4745 8.5074 8.5047
u9 2.632 2.6741 3.9335 4.5125 4.7808 7.4745 8.5074 9.3098
u10 2.632 2.6741 3.9335 4.5125 4.7808 8.9342 10.3862 10.538
u11 2.632 2.6741 3.9335 4.5125 4.7808 8.9342 10.3862 11.4018
u12 2.632 3.2045 5.2825 6.2741 6.7922 10.9126 12.5386 12.7315
u13 2.632 3.2045 5.2825 6.2741 6.7922 10.9126 12.5386 13.671
u14 2.632 3.2045 5.2825 6.2741 6.7922 12.5824 14.7019 14.9604
u15 2.632 3.2045 5.2825 6.2741 6.7922 12.5824 14.7019 15.9972
u16 4.6312 4.8953 7.4395 8.5533 8.7969 14.7996 17.2181 17.4143
u17 4.6312 4.8953 7.4395 8.5533 8.7969 14.7996 17.2181 18.5456
u18 4.6312 4.8953 7.4395 8.5533 9.7606 16.7338 19.7895 19.9493
u19 4.6312 4.8953 7.4395 8.5533 9.7606 16.7338 19.7895 21.1969
u20 5.2613 6.077 9.1955 10.4959 11.3919 19.1103 22.0532 22.741
u21 5.2613 6.077 9.1955 10.4959 11.3919 19.1103 23.3808 24.129
u22 5.2613 6.077 9.6429 11.4947 12.8073 21.6213 25.1169 25.7517
u23 5.2613 6.077 9.6429 11.4947 12.8073 21.6213 26.6987 27.3256
u24 7.0507 7.7374 11.7079 13.5198 14.7968 24.1315 28.6925 29.1651
u25 7.0507 7.7374 11.7079 13.5198 14.7968 25.5633 30.5564 30.9655
u26 7.4269 8.4608 13.0989 15.1128 16.5067 27.6414 32.7592 33.0129
u27 7.4269 8.4608 13.0989 15.6457 17.5025 29.6431 35.04 35.1483
u28 8.869 9.9898 15.1744 17.6029 19.3416 32.2532 37.7468 37.6166
u29 9.1641 10.497 16.2183 19.0971 21.1053 35.0366 40.6819 40.3063
u30 10.5034 12.1004 18.4967 21.5328 23.5673 38.5846 44.2782 43.5432
u31 12.3418 14.1335 21.4623 24.7544 26.8076 43.1809 48.8556 47.6401
在优化非均匀QAM星座时，一些星座点易于合并。通过故意合并彼此接近的星座点，以便降低QAM去映射器(以及QAM映射器)的复杂度，通过简化软决定对数似然比(LLR)的计算，可以利用这个。这种星座称为压缩的QAM星座。如果小心选择，那么与未压缩的非均匀星座相比，性能损失可以忽略。作为一个实例，为编码速率6/15优化的1024-QQAM星座可以压缩为268个星座点位置，降低了去映射复杂度，同时保持性能。
在实施方式中，所公开的编码和调制设备的调制器将所述单元字调制成非均匀星座的星座值，其中，所述调制器配置为根据星座的星座点的总数M和编码速率，使用来自一组D星座的非均匀星座，这组星座包括一个或多个以下星座，其中，所述星座点由星座位置矢量w0…b-1限定，b＝M/4，其中，
第一象限的星座点x0…b-1限定为x0…b-1＝w0...b-1；
第二象限的星座点xb…2b-1限定为xb…2b-1＝conj(w0...b-1)；
第三象限的星座点x2b…3b-1限定为x2b…3b-1＝-conj(w0...b-1)；并且
第四象限的星座点x3b…4b-1限定为x3b…4b-1＝-w0...b-1，
其中，conj是复共轭，
其中，在来自组D的星座的一个或多个星座位置矢量中，由于以前优化的初步星座位置压缩，所以两个或多个星座位置相同。
提出了在组D内包括的以下非均匀星座：
D)组D的压缩的M-QAM非均匀星座
D1)64-ConQQAMNUC
D2)256-ConQQAMNUC
D3)1024-ConQQAMNUC
为了进一步说明，图11示例性示出了为27dBSNR(图11A)和8dBSNR(图11B)优化的两个所提出的1024-N2-NUC以及为8dBSNR(图11C)优化的N2-NUC的放大，说明了几个星座点易于通过低SNR合并。
图12示例性示出了为10dBSNR(图12A)和15dBSNR(图12B)优化的两个64-QQAM。与矩形N2-NUC相比，QQAM星座具有圆形，与N2-NUC相比，降低了星座的峰值功率，避免了在角落附近的星座点。在通过低SNR优化时，大QQAM的星座点易于通过与N2-NUC相同的方式合并。例如，在通过在图12A中显示的10dB目标SNR优化的64-QQAM的内圆圈内是这种情况。
尤其如果为非常低的SNR优化，那么星座的压缩有时可造成星座的最低有效位(完全)刺穿。例如，对于为0dBSNR优化的256-N2-NUC，是这种情况，这造成QPSK星座，一个象限的全部64个星座点具有完全相同的星座点位置。在接收器内去映射这种星座时，前两位可以通过4个不同的星座点位置恢复。在未编码系统的情况下，不能恢复剩余的6个最低有效位。然而，使用具有先有技术的前向纠错码的BICM链，能够这样做，这能够根据两个最高有效位的信息纠正剩余的位。因此，在根据本公开的通信系统的传输器和接收器内，优选地使用这种BICM链，例如，如通常在根据各种DVB标准的系统中使用的。优选地，假设在执行星座的优化时使用这种BICM链，并且在优化期间，BICM容量是目标容量。在上面提及的极端实例中，可以可替换地直接传输QPSK星座，该星座对于每个星座符号仅仅传送2个位，以避免更大的去映射复杂度。对于更高的SNR，然而，与更小的非均匀星座相比，从性能的角度来看，具有非常高的阶的压缩的非均匀星座的传输有利。
在另一个实施方式中，所公开的编码和调制设备的调制器将所述单元字调制成非均匀星座的星座值，其中，所述调制器配置为根据星座的星座点的总数M和编码速率，使用通过围绕原点旋转角度从来自任一组A、B、C或D的星座中获得的非均匀星座。换言之，一个或多个以下“不变变换”不影响映射的性能：
1、将所有符号旋转任意的角度
2、将第m位y_m＝b∈{0,1}倒转为y_m＝-b，其中，横杆表示倒转；
3、交换位位置y_k1和y_k2；
4、在Re{xl}-和/或Im{xl}-轴上反射；
在另一个实施方式中，所公开的编码和调制设备的调制器将所述单元字调制成非均匀星座的星座值，其中，所述调制器配置为根据星座的星座点的总数M和编码速率，使用来自组E星座的非均匀星座，包括点由星座位置矢量w0…M-1限定的一个或多个以下星座。这种星座不能由QQAM的对称性通过直接的方式描述。因此，使用具有M个条目的整个星座位置向量。
提出了在组E内包括的以下非均匀星座：
E)组E的M-QAM非均匀星座
E1)8-QAM2DNUC
E2)16-QAM2DNUC
E3)32-QAM2DNUC
E4)64-QAM2DNUC
E5)128-QAM2DNUC
E6)256-QAM2DNUC
根据DVB-S2标准或其延伸DVB-Sx，来自组E的星座可以优选地用于编码和调制。特别注意星座可以与LDPC码以及来自DVB-Sx基线系统的位交错器设置一起使用。
每当提出星座用于LDPC码，而非DVB-Sx基线的一部分时，例如，编码速率“x/30”的代码，优化星座，以便允许DVB-S2状位交错器。这表示可以应用相同的交错规则，如在DVB-S2中用于64kLDPC码一样(除了S2的编码速率3/5)：逐列填充分块交错器，并且逐行读出，从左到右读取每行。根据位交错器模式，如在DVB-Sx基线中所讨论的，这会对应于位交错器模式[0,1,2,…M-1]，其中，M是位/QAM符号的数量，例如，对于具有8个点的星座，M＝3，对于具有16个点的星座，M＝4，以此类推。
应注意的是，优化组A、B、C、D以及E的星座的编码速率是LDPC编码器的编码速率。然而，由于使用额外的BCH编码器，所以总编码速率实际上更小。
图13示出了用于编码速率R＝100/180或104/180的8-NUC的组E的星座的示图。相应的星座点向量是：
w＝(-0.2330,-0.5414-0.8712i,-0.5414+0.8712i,-1.3570,0.2330,0.5414-0.8712i,0.5414+0.8712i,1.3570)。
图14示出了说明上述非均匀8进制QAM星座的成形增益的示图，可通过卫星用于与数字视频广播相关的标准。应用以下条件，获得曲线：AWGN系电脑、在50LDPC迭代之后的误码率和误帧率(BER、FER)以及外部BCH解码；使用64kLDPC码(代码长度＝64800)。该图包括曲线，显示了BER(实线)和FER(虚线)。进一步，具有在使用基线星座的已知标准中所使用的传统星座的曲线以及8进制QAM的上面解释的NUC的曲线。可以看出，通过更低的SNR，可以实现相同的BER或FER。为编码速率13/18获得最佳结果：所提出的星座通过比传统星座更低的0.55dB的SNR运转。曲线通过该偏移几乎平行移到左边，具有优化的星座。对于编码速率25/36，实现0.5dB增益。
图15示出了优化了公开的星座的LDPC码的实例。给相应的代码提供代码长度和编码速率。
应注意的是，本公开要理解的为，本公开包括编码和调制设备的实施方式，星座表格的更少组可用于选择和/或使用星座，星座的更小表格可用于选择和/或使用星座，包括用于更少编码速率和/或更少值M的星座的表格可用于选择和/或使用星座，和/或仅仅从所有公开的星座之中所选的(单个)星座可用于选择和/或使用星座。
显然，鉴于以上教导内容，本公开能够具有多个修改和变更。因此，要理解的是，在所附权利要求的范围内，可实践本公开，而非在本文中明确描述(例如，如果NUC位置向量凑整为更小数量的数字)。
在权利要求中，措辞“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“a”或“an”不排除多个。单个元件或其他单元可以履行在权利要求中叙述的几个条目的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施这一事实不表示这些措施的组合不能加以利用。
至于本公开的实施方式描述为至少部分由软件控制的数据处理设备实现，要理解的是，传送这种软件(例如，光盘、磁盘、半导体存储器等)的永久性机器可读介质也视为表示本公开的实施方式。进一步，这种软件还可通过其他形式分布，例如，通过互联网或其他有线或无线电信系统。
可用于实现要求的设备的一个或多个元件的电路是电子元件的结构组合，包括传统的电路元件、包括专用集成电路的集成电路、标准集成电路、专用标准产品以及现场可编程门阵列。进一步，电路包括中央处理单元、图形处理单元以及微处理器，其根据软件代码编程或者配置。虽然电路包括上述硬件执行软件，但是电路不包括单纯的软件
在权利要求中的任何参考符号不应理解为限制范围。

Claims (9)

1.一种编码和调制设备，包括：
编码器，将输入数据编码成单元字；以及
调制器，将所述单元字调制成非均匀星座的星座值，
其中，所述调制器配置为根据星座的星座点的总数M和编码速率，使用
i)来自组A或组B星座的非均匀星座，包括由长度v＝sqrt(M)/2-1的星座位置向量u限定的一个或多个以下星座，
其中，在来自组B的星座的一个或多个星座位置矢量中，由于以前优化的初步星座位置压缩，所以两个或多个星座位置相同，
或者
ii)来自组C或组D星座的非均匀星座，包括一个或多个以下星座，其中，所述星座点由星座位置矢量w0…b-1限定，b＝M/4，其中，
第一象限的星座点x0…b-1限定为x0…b-1＝w0...b-1；
第二象限的星座点xb…2b-1限定为xb…2b-1＝conj(w0...b-1)；
第三象限的星座点x2b…3b-1限定为x2b…3b-1＝-conj(w0...b-1)；并且
第四象限的星座点x3b…4b-1限定为x3b…4b-1＝-w0...b-1，
其中，conj是复共轭，
其中，在来自组D的星座的一个或多个星座位置矢量中，由于以前优化的初步星座位置压缩，所以两个或多个星座位置相同，
或者
iii)来自组E星座的非均匀星座，包括一个或多个以下星座，其中，所述星座点由星座位置矢量w0…M-1限定，
或者
iv)通过围绕原点旋转角度，通过倒转所有星座点的位标签，通过交换位位置，和/或通过预失真所述星座点，从来自任一组A、B、C、D或E的星座中获得的非均匀星座，
其中，如下限定所述组A、B、C、D以及E的星座的不同星座的星座位置矢量，其中，所述编码速率的相应值R理解为编码速率的范围R±1/30：
A)组A的M-QAM非均匀星座
A1)16-QAMNUC
u/编码速率 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15 u1 3.1169 3.1973 3.2334 3.2473 3.2436 3.2312 3.2149 3.1976
A2)64-QAMNUC
u/编码速率 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15 u1 1.5409 2.1208 2.3945 2.6067 2.8505 2.912 2.9751 3.0032 u2 3.5826 4.3237 4.6577 4.9074 5.1674 5.2201 5.2491 5.2489 u3 5.5069 6.8108 7.3475 7.7177 8.0398 8.068 8.0217 7.9528
A3)256-QAMNUC
u/编码速率 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15 u1 0.9918 0.9989 1.1155 1.3963 2.2282 2.6619 2.8437 2.9176 u2 2.2615 2.6086 2.8419 3.1795 4.1541 4.664 4.8758 4.956 u3 2.2873 2.7307 3.2659 3.9675 5.676 6.5386 6.8857 7.0096 u4 4.2761 4.6692 5.1383 5.9281 7.9072 8.8521 9.1906 9.282 u5 4.6871 5.3576 6.3082 7.4353 10.0292 11.2248 11.6157 11.6881 u6 6.5483 7.3828 8.4196 9.7825 12.8864 14.2018 14.5326 14.508 u7 8.6107 9.7612 11.0879 12.7927 16.5632 17.9894 18.1926 17.9984
A4)1024-QAMNUC
A5)4096-QAMNUC
B)组B的压缩的M-QAM非均匀星座
B1)256-ConQAMNUC
u/编码速率 6/15 7/15 8/15 9/15 u1 1 1 1 1 u2 2.2838 2.6712 2.6867 2.6537 u3 2.2838 2.6712 3.0876 3.3114 u4 4.2938 4.6718 4.8578 4.9478 u5 4.7065 5.3606 5.9639 6.2057 u6 6.5754 7.387 7.9599 8.1648 u7 8.6463 9.7667 10.4826 10.6773
B2)1024-ConQAMNUC
B3)4096-ConQAMNUC
u/编码速率 5/15 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 u1 1 1 1 1 1 1 1 1 u2 1 1 1 1 1 2.2716 2.7361 2.8773 u3 1 1 1 1 1 2.2716 2.7361 2.8773 u4 1 1 2.039 2.5335 2.7564 4.1311 4.6854 4.8671 u5 1 1 2.039 2.5335 2.7564 4.1311 4.6854 4.8671 u6 1 1 2.039 2.5335 2.7564 5.4628 6.4578 6.804 u7 1 1 2.039 2.5335 2.7564 5.4628 6.4578 6.804 u8 2.632 2.6741 3.9335 4.5125 4.7808 7.4745 8.5074 8.5047 u9 2.632 2.6741 3.9335 4.5125 4.7808 7.4745 8.5074 9.3098 u10 2.632 2.6741 3.9335 4.5125 4.7808 8.9342 10.3862 10.538 u11 2.632 2.6741 3.9335 4.5125 4.7808 8.9342 10.3862 11.4018 u12 2.632 3.2045 5.2825 6.2741 6.7922 10.9126 12.5386 12.7315 u13 2.632 3.2045 5.2825 6.2741 6.7922 10.9126 12.5386 13.671 u14 2.632 3.2045 5.2825 6.2741 6.7922 12.5824 14.7019 14.9604 u15 2.632 3.2045 5.2825 6.2741 6.7922 12.5824 14.7019 15.9972 u16 4.6312 4.8953 7.4395 8.5533 8.7969 14.7996 17.2181 17.4143 u17 4.6312 4.8953 7.4395 8.5533 8.7969 14.7996 17.2181 18.5456 u18 4.6312 4.8953 7.4395 8.5533 9.7606 16.7338 19.7895 19.9493 u19 4.6312 4.8953 7.4395 8.5533 9.7606 16.7338 19.7895 21.1969 u20 5.2613 6.077 9.1955 10.4959 11.3919 19.1103 22.0532 22.741 u21 5.2613 6.077 9.1955 10.4959 11.3919 19.1103 23.3808 24.129 u22 5.2613 6.077 9.6429 11.4947 12.8073 21.6213 25.1169 25.7517 u23 5.2613 6.077 9.6429 11.4947 12.8073 21.6213 26.6987 27.3256 u24 7.0507 7.7374 11.7079 13.5198 14.7968 24.1315 28.6925 29.1651 u25 7.0507 7.7374 11.7079 13.5198 14.7968 25.5633 30.5564 30.9655 u26 7.4269 8.4608 13.0989 15.1128 16.5067 27.6414 32.7592 33.0129 u27 7.4269 8.4608 13.0989 15.6457 17.5025 29.6431 35.04 35.1483 u28 8.869 9.9898 15.1744 17.6029 19.3416 32.2532 37.7468 37.6166 u29 9.1641 10.497 16.2183 19.0971 21.1053 35.0366 40.6819 40.3063 u30 10.5034 12.1004 18.4967 21.5328 23.5673 38.5846 44.2782 43.5432 u31 12.3418 14.1335 21.4623 24.7544 26.8076 43.1809 48.8556 47.6401
C)组C的M-QAM非均匀星座
C1)16-QQAMNUC
C2)64-QQAMNUC
C3)256-QQAMNUC
C4)1024-QQAMNUC
D)组D的压缩的M-QAM非均匀星座
D1)64-ConQQAMNUC
D2)256-ConQQAMNUC
D3)1024-ConQQAMNUC
E)组E的M-QAM非均匀星座
E1)8-QAM2DNUC
w/编码速率 100/180或者104/180 23/36 25/36或者13/18 32/45(16200长度代码) w0 ‐0.2330 ‐0.2231 ‐0.2416 ‐0.2416+0.0000i w1 ‐0.5414‐0.8712i ‐0.5520‐0.8882i ‐0.5547‐0.8925i ‐0.5547‐0.8925i w2 ‐0.5414+0.8712i ‐0.5520+0.8882i ‐0.5547+0.8925i ‐0.5547+0.8925i w3 ‐1.3570 ‐1.3279 ‐1.3165 ‐1.3165+0.0000i w4 0.2330 0.2231 0.2416 0.2416 w5 0.5414‐0.8712i 0.5520‐0.8882i 0.5547‐0.8925i 0.5547‐0.8925i w6 0.5414+0.8712i 0.5520+0.8882i 0.5547+0.8925i 0.5547+0.8925i w7 1.3570 1.3279 1.3165 1.3165
w/编码速率 19/30 w0 0.8753+0.5486i w1 +1.3470i w2 +0.2266i w3 ‐0.8753+0.5486i w4 0.8753‐0.5486i w5 ‐1.3470i w6 ‐0.2266i w7 ‐0.8753‐0.5486i
E2)16-QAM2DNUC
E3)32-QAM2DNUC
w/编码速率 2/3或者25/36 128/180或者132/180或者140/180 w0 0.1929+0.1744i 0.2121+0.1569i w1 0.2283+0.5036i ‐0.2121+0.1569i w2 0.1929‐0.1744i 0.2121‐0.1569i w3 0.2283‐0.5036i ‐0.2121‐0.1569i w4 ‐0.1929+0.1744i 0.7185+0.1739i w5 ‐0.2283+0.5036i ‐0.7185+0.1739i w6 ‐0.1929‐0.1744i 0.7185‐0.1739i w7 ‐0.2283‐0.5036i ‐0.7185‐0.1739i w8 0.3541+1.4168i 0.3478+1.4027i w9 0.2627+0.9170i ‐0.3478+1.4027i w10 0.3541‐1.4168i 0.3478‐1.4027i w11 0.2627‐0.9170i ‐0.3478‐1.4027i w12 ‐0.3541+1.4168i 1.2867+0.3209i w13 ‐0.2627+0.9170i ‐1.2867+0.3209i w14 ‐0.3541‐1.4168i 1.2867‐0.3209i w15 ‐0.2627‐0.9170i ‐1.2867‐0.3209i w16 0.6963+0.1782i 0.2258+0.5089i w17 0.6364+0.4437i ‐0.2258+0.5089i w18 0.6963‐0.1782i 0.2258‐0.5089i w19 0.6364‐0.4437i ‐0.2258‐0.5089i w20 ‐0.6963+0.1782i 0.6431+0.5018i w21 ‐0.6364+0.4437i ‐0.6431+0.5018i w22 ‐0.6963‐0.1782i 0.6431‐0.5018i w23 ‐0.6364‐0.4437i ‐0.6431‐0.5018i w24 1.3162+0.3270i 0.2443+0.9172i w25 0.9382+0.8637i ‐0.2443+0.9172i w26 1.3162‐0.3270i 0.2443‐0.9172i w27 0.9382‐0.8637i ‐0.2443‐0.9172i w28 ‐1.3162+0.3270i 0.9274+0.8949i w29 ‐0.9382+0.8637i ‐0.9274+0.8949i w30 ‐1.3162‐0.3270i 0.9274‐0.8949i w31 ‐0.9382‐0.8637i ‐0.9274‐0.8949i
E4)64-QAM2DNUC
E5)128-QAM2DNUC
E6)256-QAM2DNUC
2.根据权利要求1所述的编码和调制设备，其中，所述编码器是前向纠错码编码器，具体而言，LDPC或涡轮码编码器。
3.根据权利要求1所述的编码和调制设备，其中，所述编码器是使用在图14中公开的代码的LDPC编码器，具有与由所述调制器使用的星座的编码速率对应的编码速率。
4.一种编码和调制方法，包括：
将输入数据编码成单元字；以及
将所述单元字调制成非均匀星座的星座值，
其中，所述调制器配置为根据星座的星座点的总数M和编码速率，使用
i)来自组A或组B星座的非均匀星座，包括由长度v＝sqrt(M)/2-1的星座位置向量u限定的一个或多个以下星座，
其中，在来自组B的星座的一个或多个星座位置矢量中，由于以前优化的初步星座位置压缩，所以两个或多个星座位置相同，
或者
ii)来自组C或组D星座的非均匀星座，包括一个或多个以下星座，其中，所述星座点由星座位置矢量w0…b-1限定，b＝M/4，其中，
第一象限的星座点x0…b-1限定为x0…b-1＝w0...b-1；
第二象限的星座点xb…2b-1限定为xb…2b-1＝conj(w0...b-1)；
第三象限的星座点x2b…3b-1限定为x2b…3b-1＝-conj(w0...b-1)；并且
第四象限的星座点x3b…4b-1限定为x3b…4b-1＝-w0...b-1，
其中，conj是复共轭，
其中，在来自组D的星座的一个或多个星座位置矢量中，由于以前优化的初步星座位置压缩，所以两个或多个星座位置相同，
或者
iii)来自组E星座的非均匀星座，包括一个或多个以下星座，其中，所述星座点由星座位置矢量w0…M-1限定，
或者
iv)通过围绕原点旋转角度，通过倒转所有星座点的位标签，通过交换位位置，和/或通过预失真所述星座点，从来自任一组A、B、C、D或E的星座中获得的非均匀星座，
其中，如下限定所述组A、B、C、D以及E的星座的不同星座的星座位置矢量，其中，所述编码速率的相应值R理解为编码速率的范围R±1/30：
A)组A的M-QAM非均匀星座
A1)16-QAMNUC
u/编码速率 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15 u1 3.1169 3.1973 3.2334 3.2473 3.2436 3.2312 3.2149 3.1976
A2)64-QAMNUC
u/编码速率 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15 u1 1.5409 2.1208 2.3945 2.6067 2.8505 2.912 2.9751 3.0032 u2 3.5826 4.3237 4.6577 4.9074 5.1674 5.2201 5.2491 5.2489 u3 5.5069 6.8108 7.3475 7.7177 8.0398 8.068 8.0217 7.9528
A3)256-QAMNUC
u/编码速率 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15 u1 0.9918 0.9989 1.1155 1.3963 2.2282 2.6619 2.8437 2.9176 u2 2.2615 2.6086 2.8419 3.1795 4.1541 4.664 4.8758 4.956 u3 2.2873 2.7307 3.2659 3.9675 5.676 6.5386 6.8857 7.0096 u4 4.2761 4.6692 5.1383 5.9281 7.9072 8.8521 9.1906 9.282 u5 4.6871 5.3576 6.3082 7.4353 10.0292 11.2248 11.6157 11.6881 u6 6.5483 7.3828 8.4196 9.7825 12.8864 14.2018 14.5326 14.508 u7 8.6107 9.7612 11.0879 12.7927 16.5632 17.9894 18.1926 17.9984
A4)1024-QAMNUC
u/编码速率 5/15 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15 u1 0.9997 1.0003 0.9994 1.0005 1.0023 1.0772 2.0789 2.5983 2.8638 u2 0.9916 1.0149 1.2742 2.0897 2.5667 2.8011 3.9147 4.5193 4.8422 u3 0.9911 1.0158 1.2749 2.0888 2.5683 2.9634 5.0664 6.1649 6.7392 u4 2.4349 2.6848 3.0323 3.9945 4.5468 4.8127 7.0579 8.2107 8.7961 u5 2.4346 2.6903 3.0371 3.9931 4.5636 5.1864 8.3596 9.9594 10.7659 u6 2.486 2.882 3.6813 5.3843 6.2876 6.7838 10.2901 12.0321 12.8844 u7 2.4864 2.8747 3.6718 5.3894 6.4073 7.5029 11.834 13.9574 14.98 u8 4.4576 4.7815 5.5854 7.5206 8.4282 9.238 14.0092 16.2598 17.2736 u9 4.4646 4.7619 5.5804 7.6013 8.8692 10.32 15.8419 18.4269 19.5552 u10 4.9706 5.5779 6.8559 9.3371 10.6112 12.0115 18.1472 20.9273 22.0472 u11 4.9552 5.6434 7.0475 9.8429 11.6946 13.5356 20.4243 23.4863 24.6335 u12 6.7222 7.3854 8.8436 11.9255 13.7334 15.6099 23.2381 26.4823 27.5337 u13 7.0327 7.8797 9.7042 13.3962 15.6274 17.7524 26.2322 29.7085 30.6651 u14 8.5382 9.635 11.727 15.8981 18.2933 20.5256 29.973 33.6247 34.3579 u15 10.4411 11.7874 14.2894 19.1591 21.7769 24.1254 34.7629 38.5854 38.9603
A5)4096-QAMNUC
B)组B的压缩的M-QAM非均匀星座
B1)256-ConQAMNUC
u/编码速率 6/15 7/15 8/15 9/15 u1 1 1 1 1 u2 2.2838 2.6712 2.6867 2.6537 u3 2.2838 2.6712 3.0876 3.3114 u4 4.2938 4.6718 4.8578 4.9478 u5 4.7065 5.3606 5.9639 6.2057 u6 6.5754 7.387 7.9599 8.1648 u7 8.6463 9.7667 10.4826 10.6773
B2)1024-ConQAMNUC
u/编码速率 5/15 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 u1 1 1 1 1 1 1 u2 1 1 1 2.0888 2.5646 2.7751 u3 1 1 1 2.0888 2.5646 2.7751 u4 2.4714 2.7615 2.6688 3.9929 4.55 4.8138 u5 2.4714 2.7615 2.6688 3.9929 4.55 4.8138 u6 2.4714 2.7615 3.2331 5.3856 6.3402 6.878 u7 2.4714 2.7615 3.2331 5.3856 6.3402 6.878 u8 4.4808 4.735 4.9096 7.5592 8.6388 8.8948 u9 4.4808 4.735 4.9096 7.5592 8.6388 9.9366 u10 4.9849 5.5675 6.1134 9.3349 10.5992 11.5652 u11 4.9849 5.5675 6.1134 9.8406 11.6813 13.0327 u12 6.9079 7.3286 7.7771 11.9228 13.7177 15.0299 u13 6.9079 7.819 8.5339 13.3931 15.6096 17.0928 u14 8.576 9.5608 10.3128 15.8944 18.2724 19.7629 u15 10.4874 11.6967 12.5661 19.1546 21.7521 23.229
B3)4096-ConQAMNUC
u/编码速率 5/15 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 u1 1 1 1 1 1 1 1 1 u2 1 1 1 1 1 2.2716 2.7361 2.8773 u3 1 1 1 1 1 2.2716 2.7361 2.8773 u4 1 1 2.039 2.5335 2.7564 4.1311 4.6854 4.8671 u5 1 1 2.039 2.5335 2.7564 4.1311 4.6854 4.8671 u6 1 1 2.039 2.5335 2.7564 5.4628 6.4578 6.804 u7 1 1 2.039 2.5335 2.7564 5.4628 6.4578 6.804 u8 2.632 2.6741 3.9335 4.5125 4.7808 7.4745 8.5074 8.5047 u9 2.632 2.6741 3.9335 4.5125 4.7808 7.4745 8.5074 9.3098 u10 2.632 2.6741 3.9335 4.5125 4.7808 8.9342 10.3862 10.538 u11 2.632 2.6741 3.9335 4.5125 4.7808 8.9342 10.3862 11.4018 u12 2.632 3.2045 5.2825 6.2741 6.7922 10.9126 12.5386 12.7315 u13 2.632 3.2045 5.2825 6.2741 6.7922 10.9126 12.5386 13.671 u14 2.632 3.2045 5.2825 6.2741 6.7922 12.5824 14.7019 14.9604 u15 2.632 3.2045 5.2825 6.2741 6.7922 12.5824 14.7019 15.9972 u16 4.6312 4.8953 7.4395 8.5533 8.7969 14.7996 17.2181 17.4143 u17 4.6312 4.8953 7.4395 8.5533 8.7969 14.7996 17.2181 18.5456 u18 4.6312 4.8953 7.4395 8.5533 9.7606 16.7338 19.7895 19.9493 u19 4.6312 4.8953 7.4395 8.5533 9.7606 16.7338 19.7895 21.1969 u20 5.2613 6.077 9.1955 10.4959 11.3919 19.1103 22.0532 22.741 u21 5.2613 6.077 9.1955 10.4959 11.3919 19.1103 23.3808 24.129 u22 5.2613 6.077 9.6429 11.4947 12.8073 21.6213 25.1169 25.7517 u23 5.2613 6.077 9.6429 11.4947 12.8073 21.6213 26.6987 27.3256 u24 7.0507 7.7374 11.7079 13.5198 14.7968 24.1315 28.6925 29.1651 u25 7.0507 7.7374 11.7079 13.5198 14.7968 25.5633 30.5564 30.9655 u26 7.4269 8.4608 13.0989 15.1128 16.5067 27.6414 32.7592 33.0129 u27 7.4269 8.4608 13.0989 15.6457 17.5025 29.6431 35.04 35.1483 u28 8.869 9.9898 15.1744 17.6029 19.3416 32.2532 37.7468 37.6166 u29 9.1641 10.497 16.2183 19.0971 21.1053 35.0366 40.6819 40.3063 u30 10.5034 12.1004 18.4967 21.5328 23.5673 38.5846 44.2782 43.5432 u31 12.3418 14.1335 21.4623 24.7544 26.8076 43.1809 48.8556 47.6401
C)组C的M-QAM非均匀星座
C1)16-QQAMNUC
C2)64-QQAMNUC
C3)256-QQAMNUC
C4)1024-QQAMNUC
D)组D的压缩的M-QAM非均匀星座
D1)64-ConQQAMNUC
w/编码速率 5/15 6/15 7/15 8/15 9/15 w0 1.0257+0.5960i 0.5656+0.9499i 0.2925+1.4892i 0.2920+1.4827i 0.2978+1.4669i w1 1.2181+0.7476i 0.2750+1.0676i 0.8449+1.2622i 0.8411+1.2563i 0.8421+1.2355i w2 1.1509+0.3069i 0.8202+1.2651i 0.2351+1.0196i 0.2174+1.0211i 0.2135+1.0389i w3 1.3888+0.3325i 0.3011+1.4529i 0.5555+0.8926i 0.5702+0.8798i 0.6055+0.8654i w4 0.5961+1.0257i 0.9500+0.5641i 1.4892+0.2925i 1.4827+0.2920i 1.4685+0.2859i w5 0.7476+1.2181i 1.0666+0.2744i 1.2622+0.8449i 1.2563+0.8410i 1.2516+0.8201i w6 0.3069+1.1510i 1.2657+0.8178i 1.0196+0.2351i 1.0211+0.2174i 1.0279+0.1981i w7 0.3325+1.3888i 1.4521+0.3005i 0.8926+0.5555i 0.8798+0.5702i 0.8857+0.5642i w8 0.4969+0.2685i 0.2717+0.5512i 0.1635+0.3025i 0.1583+0.3034i 0.1545+0.3665i w9 0.4123+0.2376i 0.2717+0.5512i 0.1635+0.3025i 0.1583+0.3034i 0.1545+0.3665i w10 0.4969+0.2685i 0.2020+0.3572i 0.2075+0.6586i 0.1871+0.6855i 0.1756+0.7261i w11 0.4123+0.2376i 0.2020+0.3572i 0.3354+0.6030i 0.3563+0.6126i 0.4023+0.6180i w12 0.2685+0.4969i 0.5503+0.2716i 0.3025+0.1635i 0.3034+0.1583i 0.2731+0.1455i w13 0.2376+0.4123i 0.5503+0.2716i 0.3025+0.1635i 0.3034+0.1583i 0.2731+0.1455i w14 0.2685+0.4969i 0.3561+0.2021i 0.6586+0.2075i 0.6855+0.1871i 0.6840+0.1578i w15 0.2376+0.4123i 0.3561+0.2021i 0.6030+0.3354i 0.6126+0.3563i 0.6145+0.3556i
D2)256-ConQQAMNUC
w/编码速率 5/15 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 w0 ‐0.3495+1.7549i 0.6800+1.6926i 0.7280+1.6384i 1.0804+1.3788i 1.6350+0.1593i 1.6097+0.1548i 0.1512+1.5761i w1 ‐0.2804+1.4293i 0.3911+1.3645i 0.4787+1.3492i 1.0487+0.9862i 1.5776+0.4735i 1.5549+0.4605i 0.4510+1.5251i w2 ‐0.2804+1.4293i 0.2191+1.7524i 0.2417+1.7872i 1.6464+0.7428i 1.3225+0.1320i 1.3226+0.1290i 0.1269+1.3158i w3 ‐0.2635+1.3614i 0.2274+1.4208i 0.1966+1.4478i 1.3245+0.9414i 1.2742+0.3922i 1.2772+0.3829i 0.3773+1.2728i w4 ‐0.9918+1.4880i 0.8678+1.2487i 0.9185+1.2490i 0.7198+1.2427i 1.2901+1.0495i 1.2753+1.0242i 1.0045+1.2537i w5 ‐0.8109+1.2116i 0.7275+1.1667i 0.7448+1.1524i 0.8106+1.0040i 1.4625+0.7740i 1.4434+0.7540i 0.7386+1.4164i w6 ‐0.8109+1.2116i 0.8747+1.0470i 0.9536+0.9516i 0.5595+1.0317i 1.0382+0.8623i 1.0491+0.8476i 0.8392+1.0508i w7 ‐0.7744+1.1516i 0.7930+1.0406i 0.8912+0.9461i 0.6118+0.9722i 1.1794+0.6376i 1.1861+0.6253i 0.6172+1.1844i w8 ‐0.2349+1.0113i 0.1978+0.9823i 0.2553+0.9993i 1.6768+0.2002i 0.9430+0.1100i 0.9326+0.0970i 0.0939+0.9317i w9 ‐0.2349+1.0113i 0.2071+1.0557i 0.2988+1.0689i 0.9997+0.6844i 0.9069+0.2829i 0.8962+0.2804i 0.2781+0.8975i w10 ‐0.2349+1.0113i 0.1978+0.9823i 0.1656+1.0288i 1.4212+0.4769i 1.0854+0.1139i 1.1044+0.1102i 0.1093+1.1073i w11 ‐0.2349+1.0113i 0.2071+1.0557i 0.1779+1.1140i 1.1479+0.6312i 1.0441+0.3296i 1.0648+0.3267i 0.3230+1.0701i w12 ‐0.5497+0.8869i 0.5660+0.8461i 0.5795+0.8287i 0.6079+0.6566i 0.7273+0.6160i 0.7325+0.6071i 0.6074+0.7404i w13 ‐0.5497+0.8869i 0.5660+0.8461i 0.5795+0.8287i 0.7284+0.6957i 0.8177+0.4841i 0.8260+0.4559i 0.4499+0.8324i w14 ‐0.5497+0.8869i 0.6073+0.8182i 0.6595+0.7742i 0.5724+0.7031i 0.8504+0.7217i 0.8744+0.7153i 0.7128+0.8852i w15 ‐0.5497+0.8869i 0.5660+0.8461i 0.6595+0.7742i 0.6302+0.7259i 0.9638+0.5407i 0.9882+0.5300i 0.5259+0.9957i w16 ‐1.7549+0.3495i 1.4070+0.1790i 1.4079+0.1358i 0.1457+1.4010i 0.1658+1.6747i 0.1646+1.6407i 1.6163+0.1632i w17 ‐1.4293+0.2804i 1.7227+0.2900i 1.7492+0.2856i 0.1866+1.7346i 0.4907+1.6084i 0.4867+1.5743i 1.5486+0.4813i w18 ‐1.4293+0.2804i 1.3246+0.2562i 1.3108+0.2733i 0.1174+1.1035i 0.1322+1.3631i 0.1363+1.3579i 1.3596+0.1381i w19 ‐1.3614+0.2635i 1.3636+0.3654i 1.3393+0.4031i 0.1095+1.0132i 0.3929+1.3102i 0.4023+1.3026i 1.3018+0.4076i w20 ‐1.4880+0.9918i 1.3708+1.2834i 1.3733+1.2596i 0.4357+1.3636i 1.0646+1.2876i 1.0542+1.2584i 1.2347+1.0376i w21 ‐1.2116+0.8109i 1.6701+0.8403i 1.6601+0.8198i 0.5853+1.6820i 0.7949+1.4772i 0.7875+1.4450i 1.4193+0.7769i w22 ‐1.2116+0.8109i 1.1614+0.7909i 1.1559+0.7249i 0.3439+1.0689i 0.8555+1.0542i 0.8687+1.0407i 1.0335+0.8734i w23 ‐1.1516+0.7744i 1.2241+0.7367i 1.2163+0.6897i 0.3234+0.9962i 0.6363+1.2064i 0.6502+1.1951i 1.1905+0.6562i w24 ‐1.0113+0.2349i 0.9774+0.2034i 0.9601+0.1792i 0.1083+0.6241i 0.1088+0.9530i 0.0982+0.9745i 0.9948+0.1006i w25 ‐1.0113+0.2349i 0.9774+0.2034i 0.9601+0.1792i 0.1083+0.6241i 0.2464+0.9270i 0.2842+0.9344i 0.9492+0.2955i w26 ‐1.0113+0.2349i 0.9774+0.2034i 0.9601+0.1792i 0.1093+0.7170i 0.1124+1.1327i 0.1142+1.1448i 1.1596+0.1180i w27 ‐1.0113+0.2349i 0.9795+0.2417i 0.9601+0.1792i 0.1093+0.7170i 0.3160+1.0913i 0.3385+1.0973i 1.1091+0.3468i w28 ‐0.8869+0.5497i 0.8236+0.4847i 0.8069+0.4342i 0.3208+0.6318i 0.5707+0.7662i 0.6062+0.7465i 0.7476+0.6205i w29 ‐0.8869+0.5497i 0.8236+0.4847i 0.8069+0.4342i 0.3208+0.6318i 0.4490+0.8461i 0.4607+0.8538i 0.8645+0.4711i w30 ‐0.8869+0.5497i 0.8798+0.5374i 0.8601+0.4908i 0.3297+0.7141i 0.6961+0.8850i 0.7263+0.8764i 0.8777+0.7384i w31 ‐0.8869+0.5497i 0.8798+0.5374i 0.8601+0.4908i 0.3297+0.7141i 0.5229+1.0037i 0.5450+1.0067i 1.0128+0.5570i w32 ‐0.1640+0.3056i 0.1509+0.3272i 0.1217+0.4285i 0.9688+0.1119i 0.3232+0.0858i 0.2660+0.0752i 0.0742+0.2556i w33 ‐0.1640+0.3056i 0.1509+0.3272i 0.1217+0.4285i 0.9131+0.1709i 0.3232+0.0858i 0.2660+0.0752i 0.0742+0.2556i w34 ‐0.1640+0.3056i 0.1509+0.3272i 0.1217+0.4285i 0.9688+0.1119i 0.4564+0.1187i 0.4544+0.0957i 0.0937+0.4473i w35 ‐0.1640+0.3056i 0.1509+0.3272i 0.1217+0.4285i 0.9131+0.1709i 0.4564+0.1187i 0.4544+0.0957i 0.0937+0.4473i w36 ‐0.1640+0.3056i 0.1509+0.3272i 0.1708+0.3974i 0.6419+0.1441i 0.2849+0.1302i 0.2572+0.1781i 0.2078+0.2475i w37 ‐0.1640+0.3056i 0.1509+0.3272i 0.1708+0.3974i 0.6419+0.1441i 0.2849+0.1302i 0.2572+0.1781i 0.2078+0.2475i w38 ‐0.1640+0.3056i 0.1509+0.3272i 0.1708+0.3974i 0.6419+0.1441i 0.3766+0.2539i 0.3660+0.2732i 0.2876+0.3664i w39 ‐0.1640+0.3056i 0.1509+0.3272i 0.1708+0.3974i 0.6419+0.1441i 0.3766+0.2539i 0.3660+0.2732i 0.2876+0.3664i w40 ‐0.2071+0.6406i 0.1786+0.6836i 0.1744+0.7444i 1.3127+0.1240i 0.7502+0.1138i 0.7706+0.0922i 0.0813+0.7729i w41 ‐0.2071+0.6406i 0.1786+0.6836i 0.1744+0.7444i 0.9572+0.4344i 0.7325+0.2088i 0.7407+0.2260i 0.2345+0.7412i w42 ‐0.2071+0.6406i 0.1786+0.6836i 0.1744+0.7444i 1.2403+0.2631i 0.6473+0.1138i 0.6180+0.0927i 0.0756+0.6187i w43 ‐0.2071+0.6406i 0.1786+0.6836i 0.1744+0.7444i 1.0254+0.4130i 0.6339+0.1702i 0.6019+0.1658i 0.1815+0.5946i w44 ‐0.3251+0.5895i 0.3585+0.6001i 0.3995+0.6028i 0.6207+0.4139i 0.5902+0.4857i 0.6007+0.4980i 0.5118+0.6039i w45 ‐0.3251+0.5895i 0.3585+0.6001i 0.3995+0.6028i 0.6773+0.4284i 0.6355+0.4185i 0.6673+0.3928i 0.3821+0.6808i w46 ‐0.3251+0.5895i 0.3585+0.6001i 0.3995+0.6028i 0.6207+0.4139i 0.5099+0.3795i 0.4786+0.3935i 0.4145+0.4734i w47 ‐0.3251+0.5895i 0.3585+0.6001i 0.3995+0.6028i 0.6207+0.4139i 0.5099+0.3795i 0.5176+0.3391i 0.3230+0.5340i w48 ‐0.3056+0.1640i 0.2707+0.1533i 0.2219+0.1422i 0.1249+0.1155i 0.0962+0.1443i 0.0755+0.1004i 0.0859+0.0728i w49 ‐0.3056+0.1640i 0.2707+0.1533i 0.2219+0.1422i 0.1249+0.1155i 0.0962+0.1443i 0.0755+0.1004i 0.0859+0.0728i w50 ‐0.3056+0.1640i 0.2707+0.1533i 0.2219+0.1422i 0.1249+0.1155i 0.0932+0.3972i 0.0822+0.4771i 0.5165+0.0795i w51 ‐0.3056+0.1640i 0.2707+0.1533i 0.2219+0.1422i 0.1249+0.1155i 0.0932+0.3972i 0.0822+0.4771i 0.5165+0.0795i w52 ‐0.3056+0.1640i 0.2707+0.1533i 0.2219+0.1422i 0.3743+0.1248i 0.0962+0.1443i 0.1016+0.2242i 0.2619+0.0919i w53 ‐0.3056+0.1640i 0.2707+0.1533i 0.2219+0.1422i 0.3743+0.1248i 0.0962+0.1443i 0.1016+0.2242i 0.2619+0.0919i w54 ‐0.3056+0.1640i 0.2707+0.1533i 0.2219+0.1422i 0.3743+0.1248i 0.1923+0.3624i 0.1916+0.3944i 0.4223+0.2036i w55 ‐0.3056+0.1640i 0.2707+0.1533i 0.2219+0.1422i 0.3743+0.1248i 0.1923+0.3624i 0.1916+0.3944i 0.4223+0.2036i w56 ‐0.6406+0.2071i 0.6459+0.1725i 0.6060+0.1399i 0.1166+0.3558i 0.1091+0.7656i 0.0930+0.8122i 0.8427+0.0848i w57 ‐0.6406+0.2071i 0.6459+0.1725i 0.6060+0.1399i 0.1166+0.3558i 0.1699+0.7537i 0.2215+0.7840i 0.8036+0.2443i w58 ‐0.6406+0.2071i 0.6459+0.1725i 0.6060+0.1399i 0.1166+0.3558i 0.1142+0.5964i 0.0937+0.6514i 0.6933+0.0788i w59 ‐0.6406+0.2071i 0.6459+0.1725i 0.6060+0.1399i 0.1166+0.3558i 0.1142+0.5964i 0.1540+0.6366i 0.6649+0.1793i w60 ‐0.5895+0.3251i 0.5863+0.3220i 0.5660+0.3001i 0.3519+0.3779i 0.4294+0.6363i 0.4810+0.6306i 0.6321+0.5048i w61 ‐0.5895+0.3251i 0.5863+0.3220i 0.5660+0.3001i 0.3519+0.3779i 0.3744+0.6744i 0.3856+0.7037i 0.7279+0.3892i w62 ‐0.5895+0.3251i 0.5863+0.3220i 0.5660+0.3001i 0.3519+0.3779i 0.3120+0.5292i 0.3527+0.5230i 0.5265+0.3752i w63 ‐0.5895+0.3251i 0.5863+0.3220i 0.5660+0.3001i 0.3519+0.3779i 0.3120+0.5292i 0.3100+0.5559i 0.5885+0.3076i
D3)1024-ConQQAMNUC
E)组E的M-QAM非均匀星座
E1)8-QAM2DNUC
w/编码速率 100/180或者104/180 23/36 25/36或者13/18 32/45(16200长度代码) w0 ‐0.2330 ‐0.2231 ‐0.2416 ‐0.2416+0.0000i w1 ‐0.5414‐0.8712i ‐0.5520‐0.8882i ‐0.5547‐0.8925i ‐0.5547‐0.8925i w2 ‐0.5414+0.8712i ‐0.5520+0.8882i ‐0.5547+0.8925i ‐0.5547+0.8925i w3 ‐1.3570 ‐1.3279 ‐1.3165 ‐1.3165+0.0000i w4 0.2330 0.2231 0.2416 0.2416 w5 0.5414‐0.8712i 0.5520‐0.8882i 0.5547‐0.8925i 0.5547‐0.8925i w6 0.5414+0.8712i 0.5520+0.8882i 0.5547+0.8925i 0.5547+0.8925i w7 1.3570 1.3279 1.3165 1.3165
w/编码速率 19/30 w0 0.8753+0.5486i w1 +1.3470i w2 +0.2266i w3 ‐0.8753+0.5486i w4 0.8753‐0.5486i w5 ‐1.3470i w6 ‐0.2266i w7 ‐0.8753‐0.5486i
E2)16-QAM2DNUC
E3)32-QAM2DNUC
w/编码速率 2/3或者25/36 128/180或者132/180或者140/180 w0 0.1929+0.1744i 0.2121+0.1569i w1 0.2283+0.5036i ‐0.2121+0.1569i w2 0.1929‐0.1744i 0.2121‐0.1569i w3 0.2283‐0.5036i ‐0.2121‐0.1569i w4 ‐0.1929+0.1744i 0.7185+0.1739i w5 ‐0.2283+0.5036i ‐0.7185+0.1739i w6 ‐0.1929‐0.1744i 0.7185‐0.1739i w7 ‐0.2283‐0.5036i ‐0.7185‐0.1739i w8 0.3541+1.4168i 0.3478+1.4027i w9 0.2627+0.9170i ‐0.3478+1.4027i w10 0.3541‐1.4168i 0.3478‐1.4027i w11 0.2627‐0.9170i ‐0.3478‐1.4027i w12 ‐0.3541+1.4168i 1.2867+0.3209i w13 ‐0.2627+0.9170i ‐1.2867+0.3209i w14 ‐0.3541‐1.4168i 1.2867‐0.3209i w15 ‐0.2627‐0.9170i ‐1.2867‐0.3209i w16 0.6963+0.1782i 0.2258+0.5089i w17 0.6364+0.4437i ‐0.2258+0.5089i w18 0.6963‐0.1782i 0.2258‐0.5089i w19 0.6364‐0.4437i ‐0.2258‐0.5089i w20 ‐0.6963+0.1782i 0.6431+0.5018i w21 ‐0.6364+0.4437i ‐0.6431+0.5018i w22 ‐0.6963‐0.1782i 0.6431‐0.5018i w23 ‐0.6364‐0.4437i ‐0.6431‐0.5018i w24 1.3162+0.3270i 0.2443+0.9172i w25 0.9382+0.8637i ‐0.2443+0.9172i w26 1.3162‐0.3270i 0.2443‐0.9172i w27 0.9382‐0.8637i ‐0.2443‐0.9172i w28 ‐1.3162+0.3270i 0.9274+0.8949i w29 ‐0.9382+0.8637i ‐0.9274+0.8949i w30 ‐1.3162‐0.3270i 0.9274‐0.8949i w31 ‐0.9382‐0.8637i ‐0.9274‐0.8949i
E4)64-QAM2DNUC
E5)128-QAM2DNUC
E6)256-QAM2DNUC
5.一种传输设备，包括：
根据权利要求1所述的编码和调制设备，将输入数据编码和调制成星座值；
转换器，将所述星座值转换成要传输的一个或多个传输流，以及
传输器，传输所述一个或多个传输流。
6.一种传输方法，包括：
根据权利要求4所述的编码和调制方法，将输入数据编码和调制成星座值；
将所述星座值转换成要传输的一个或多个传输流，以及
传输所述一个或多个传输流。
7.一种计算机程序，包括程序代码装置，用于在计算机上执行所述计算机程序时，使计算机执行根据权利要求4所述的所述方法的步骤。
8.一种永久性计算机可读记录介质，在其内储存计算机程序产品，在由处理器执行时，所述产品使执行根据权利要求4所述的方法。
9.一种通信系统，包括根据权利要求5所述的一个或多个传输设备以及一个或多个接收设备。
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