CN105723673A

CN105723673A - 一种高阶调制、解调装置、方法及系统

Info

Publication number: CN105723673A
Application number: CN201480061991.2A
Authority: CN
Inventors: 严茜; 王光健
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2034-05-30
Also published as: WO2015180186A1; CN105723673B

Abstract

一种高阶调制、解调装置、方法及系统，涉及通信领域，实现可支撑多层编码、且具有低峰均比和更好的抗白噪声和相位噪声的性能的调制与解调。具体方案为：通过接收传输的原始比特流，并将原始比特流转换为M个并行比特；其中，高阶调制为2^M阶调制；根据预设的编码比特与陪集比特分布，将M个并行比特中进行编码的N个比特进行信道编码，获取N个编码比特；将N个编码比特、(M —N)个陪集比特生成调制符号；根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圆形。

Description

一种高阶调制、解调装置、方法及系统技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种高阶调制、解调装置、方法及系统。

背景技术

随着通信技术的发展，通信系统需要的传输速率呈指数增长趋势，导致通信频谱的资源匮乏的问题越来越严重，通信系统需要全面提升系统的频谱效率；各种通信系统都在研究提升系统频谱效率的方式，如微波回传系统、铜线系统、卫星通信系统、无线通信系统、光纤通信系统等。

为了满足不断提高的传输速率和频谱效率的要求，通信系统将会采用更高阶的调制。高阶调制是目前众多通信系统的必备调制技术，且是通信系统往高频谱效率发展的第一途径，因此，各个通信系统都在往越来越高的调制阶数的趋势发展。但是，高阶调制虽然能很大的提升系统的频谱效率，却要求通信系统提供更大的信噪比值和更好的频偏、相噪性能，且提升了通信系统的峰均比；而高峰均比会降低放大器的功率效率（系统的发射功率）和增加了数模转换器（ Digital to Analog Converter , 简称 DAC ) /模数转换器 ( Analog to Digital Converter , 简称） ADC的动态范围需求。

同时，为了灵活在频谱效率和实现复杂度之间进行折中，学术界提出了多层编码调制的解决方案。基于这一方案，业界从可实现性以及提升频谱效率的角度出发，提出了许多工程可实现的多层编码方案；其中一种多层编码方案为：将传输的比特数据流解复用后，对并行的一部分比特数据流进行信道编码，对其余比特数据流不进行信道编码。

在众多的调制方式中，正交幅度调制（ Quadrature Amplitude Modulation , 简称 QAM ) , 是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制方式，数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示，其星座图呈现方形或者方形叠加的形式， QAM 的调制及解调简单，但当调制阶数较高时，峰均比及抗白噪声性能差，参见图 1 , 为 1024QAM星座图。振幅移相键控 ( Amplitude Phase Shift Keying , 简称 AP SK ) , 是另一种幅度相位调制方式，与 QAM的方形星座图相比， APSK的星座图对应多个同心圓的等分端点上，当调制阶数较高时， APSK峰均比性能较好，但其抗白噪性能和抗相噪性能较差，且与编码结合有较多问题，无法支撑多层编码；参见图 2 , 为 1024AP SK星座图。

从上述对高阶调制方式的描述可知，现有技术中的高阶调制至少存在下述缺陷：峰均比及抗白噪声性能差或者抗白噪性能和抗相噪性能差，且无法支撑多层编码。

发明内容

本发明提供一种高阶调制、解调装置及方法，实现可支撑多层编码、且具有低峰均比和更好的抗白噪声和相位噪声的性能的调制与解调。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种高阶调制装置，包括串并转换器、编码器及高阶调制映射器；其中，

所述串并转换器用于，接收传输的原始比特流，并将所述原始比特流转换为 M个并行比特；其中，所述高阶调制为阶调制；所述串并转换器还用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，将所述 M个并行比特中的进行编码的 N个比特传输至所述编码器，将所述 M 个并行比特中的不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特传输至所述高阶调制映射器；其中，所述预设的编码比特与陪集比特分布包括所述进行编码的比特及所述陪集比特的比特编号及顺序，用于指示所述 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码；所述 M大于所述 N ;

所述编码器用于，接收所述进行编码的 N 个比特，对所述进行编码的 N个比特进行信道编码，获取 N个编码比特，并将所述 N个编码比特传输至所述高阶调制映射器；

所述高阶调制映射器用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，将所述 N个编码比特及所述（ M-N )个陪集比特生成调制符号；

所述高阶调制映射器还用于，根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形；其中，所述预设映射规则包括 ^2M个星座点符号序号以及与符号序号——对应的星座点坐标。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，当所述高阶调制为 1 024阶调制时，所述高阶调制映射器具体用于：根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为：

每个象限包括 256个星座点，且以原点 45度的直线对称；第一象限中的 256 个星座点分为 1 8 行（列）；其中，从原点起，前 5行（歹' J )各包括 1 8个星座点，第 6行（歹' J )和第 7行（歹' J ) 包括 1 7个星座点，第 8行（歹' J )和第 9行（歹' J ) 包括 1 6个星座点，第 1 0行（歹' J ) 和第 1 1行（歹' J ) 包括 1 5个星座点，第 1 2行（歹' J ) 包括 14个星座点，第 1 3行（歹' J ) 和第 1 4行（歹' J ) 包括 1 2个星座点，第 1 5行（歹' J ) 包括 1 1 个星座点，第 1 6行（歹' J ) 包括 9个星座点，第 1 7行（歹' J ) 包括 7个星座点，第 1 8行（歹' J ) 包括 5个星座点；

第二象限中的 256 个星座点与所述第一象限中的 256 个星座点通过星座图的垂直轴对称；

第三象限中的 256 个星座点与所述第二象限中的 256 个星座点通过星座图的水平轴对称；

第四象限中的 256 个星座点与所述第一象限中的 256 个星座点通过星座图的水平轴对称。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，当所述高阶调制为 4096 阶调制时，所述高阶调制映射器具体用于：根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为：

每个象限包括 1024个星座点，且以原点 45度的直线对称；第一象限中的 1024个星座点分为 36行（列）；其中，从原点起，前 6行（歹' J )各包括 36个星座点，第 7行（歹' J )至第 11 行（歹' J ) 包括 35个星座点，第 12行（歹' J ) 和第 13行（歹' J ) 包括 34个星座点，第 14行（歹' J )至第 16行（歹' J )包括 33 个星座点，第 17行（歹' J ) 和第 18行（歹' J ) 包括 32个星座点，第 19行（歹' J ) 包括 31 个星座点，第 20行（歹' J )和第 21 行（歹' J )包括 30个星座点，第 22行（歹' J ) 包括 29个星座点，第 23行（歹' J ) 和第 24行（歹' J ) 包括 28个星座点，第 25行（歹' J ) 包括 26个星座点，第 26行（歹' J ) 包括 25个星座点，第 27 行（歹' J ) 和第 28 行（歹' J ) 包括 24 个星座点，第 29 行（歹' J ) 包括 22个星座点，第 30行（歹' J ) 包括 21 个星座点，第 31行（歹J ) 包括 19个星座点，第 32行（歹J ) 包括 18个星座点，第 33行（歹J ) 包括 17个星座点，第 34行（歹J ) 包括 13 个星座点，第 35行（歹' J ) 包括 11 个星座点，第 36行（歹' J ) 包括 6个星座点；第二象限中的 1024 个星座点与所述第一象限中的 1024 个星座点通过星座图的垂直轴对称；

第三象限中的 1024 个星座点与所述第二象限中的 1024 个星座点通过星座图的水平轴对称；

第四象限中的 1024 个星座点与所述第一象限中的 1024 个星座点通过星座图的水平轴对称。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述高阶调制映射器具体用于，根据所述调制符号，在所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标；

将所述调制符号映射至所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述高阶调制映射器具体用于，

根据所述调制符号，在所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标；

将所述调制符号映射至所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标除以归一化因子之后的坐标，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式至第一方面的第四种可能的实现方式中任一项，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述高阶调制映射器具体用于，

根据预设的编码比特与陪集比特分布中包括的进行编码的 N 个比特的顺序，将所述 N 个编码比特生成所述调制符号的第一部分；

根据预设的编码比特与陪集比特分布中包括的（ M-N )个陪集比特的顺序，将所述（ M - N )个陪集比特生成调制符号的第二部分。

第二方面，提供一种高阶解调装置，包括判决解调器、译码器、延时器、陪集最小距离解调器；其中，

所述判决解调器用于，接收用于表示原始比特流的调制符号，对所述调制符号进行判决解调，获取所述调制符号对应的 M 个比特的判决信息；其中，所述高阶调制为 ² 阶调制；

所述判决解调器还用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，将所述 M 个比特的判决信息中， N 个编码比特的判决信息传输至所述译码器；其中，所述预设的编码比特与陪集比特分布包括所述进行编码的比特及所述陪集比特的编号及顺序，用于指示所述 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码以及分布顺序；所述 M 大于所述 N ;

所述译码器用于，根据所述 N 个编码比特的判决信息，进行判决译码，获取在调制端进行编码的 N 个比特，将所述在调制端进行编码的 N个比特输出，且传输至所述陪集最小距离解调器；所述延时器用于，接收所述调制符号，对所述调制符号进行时延处理，并将所述时延处理后的调制符号传输至所述陪集最小距离解调器；

所述陪集最小距离解调器用于，根据最小距离解调准则及所述译码器获取的在调制端进行编码的 N 个比特，对所述时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M个比特；

所述陪集最小距离解调器还用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，获取所述 M 个比特中调制端不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特输出。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述判决解调包括软判决解调或硬判决解调。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，当所述判决解调包括软判决解调时，所述判决解调器具体用于，

接收用于表示原始比特流的所述调制符号；

对所述调制符号进行软判决解调，获取所述调制符号对应的 M 个比特的软判决信息。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，当所述判决解调包括硬判决解调时，所述判决解调器具体用于，

接收用于表示原始比特流的所述调制符号；计算接收的所述调制符号与星座图中各星座点的距离，将所述星座图中与接收的所述调制符号距离最短的星座点，作为所述调制符号的第一判决；

根据所述调制符号的第一判决，获取所述调制符号对应的 M 个比特的预判值。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式至第二方面的第三种可能的实现方式中任一项，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述陪集最小距离解调器具体用于，

根据所述译码器获取的不进行编码的 N 个比特，将所述星座图中所述 N个比特指示的 ^2M— 个星座点作为陪集判决集合；

计算所述时延处理后的调制符号与所述陪集判决集合中每一个星座点的距离；

根据最小距离解调准则，选择所述陪集判决集合中，与所述时延处理后的调制符号距离最短的点，作为所述调制符号的第二判决；

根据所述调制符号的第二判决，获取所述调制符号对应的 M 个比特。

第三方面，提供一种高阶调制方法，包括：

接收传输的原始比特流，并将所述原始比特流转换为 M个并行比特；其中，所述高阶调制为阶调制；

根据预设的编码比特与陪集比特分布，将所述 M个并行比特分为进行编码的 N个比特和不进行编码的（ M-N )个陪集比特；其中，所述预设的编码比特与陪集比特分布包括所述进行编码的比特及所述陪集比特的比特编号及顺序，用于指示所述 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码；所述 M大于所述 N ;

将所述进行编码的 N个比特进行信道编码，获取 N个编码比特；

将所述 N个编码比特、（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号；根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形；其中，所述预设映射规则包括 ^{2 M}个星座点符号序号以及与符号序号—— 对应的星座点坐标。

结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，当所述高阶调制为 1 024 阶调制时，所述根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形，包括：

根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为：

结合第三方面，在第三方面的第二种可能的实现方式中，当所述高阶调制为 4096 阶调制时，所述根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形，包括：

每个象限包括 1024个星座点，且以原点 45度的直线对称；第一象限中的 1024个星座点分为 36行（列）；其中，从原点起，前 6行（歹' J )各包括 36个星座点，第 7行（歹' J )至第 11行（歹' J ) 包括 35个星座点，第 12行（歹' J ) 和第 13行（歹' J ) 包括 34个星座点，第 14行（歹' J )至第 16行（歹' J )包括 33个星座点，第 17行（歹' J ) 和第 18行（歹' J ) 包括 32个星座点，第 19行（歹' J ) 包括 31个星座点，第 20行（歹' J )和第 21行（歹' J )包括 30个星座点，第 22行（歹' J ) 包括 29个星座点，第 23行（歹' J ) 和第 24行（歹' J ) 包括 28个星座点，第 25行（歹' J ) 包括 26个星座点，第 26行（歹' J ) 包括 25个星座点，第 27 行（歹' J ) 和第 28 行（歹' J ) 包括 24 个星座点，第 29 行（歹' J ) 包括 22个星座点，第 30行（歹' J ) 包括 21 个星座点，第 31行（歹J ) 包括 19个星座点，第 32行（歹J ) 包括 18个星座点，第 33行（歹J ) 包括 17个星座点，第 34行（歹J ) 包括 13个星座点，第 35行（歹' J ) 包括 11个星座点，第 36行（歹' J ) 包括 6个星座点；第二象限中的 1024 个星座点与所述第一象限中的 1024 个星座点通过星座图的垂直轴对称；

结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式或第三方面的第二种可能的实现方式，在第三方面的第三种可能的实现方式中，所述根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形，包括：根据所述调制符号，在所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标；

结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式或第三方面的第二种可能的实现方式，在第三方面的第四种可能的实现方式中，所述根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形，包括：根据所述调制符号，在所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标；

结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式至第三方面的第四种可能的实现方式中任一项，在第三方面的第五种可能的实现方式中，所述将所述 N个编码比特、（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号，包括：

第四方面，提供一种高阶解调方法，包括：接收用于表示原始比特流的调制符号；

对所述调制符号进行判决解调，获取所述调制符号对应的 M 个比特的判决信息；其中，所述高阶调制为 ² 阶调制；

对所述调制符号进行时延处理；

根据预设的编码比特与陪集比特分布，将所述 M个比特的判决信息中， N 个编码比特的判决信息进行判决译码，获取在调制端进行编码的 N 个比特输出；其中，所述预设的编码比特与陪集比特分布包括所述进行编码的比特及所述陪集比特的编号及顺序，用于指示所述调制符号对应的 M 个比特中的每个比特是否进行编码以及分布顺序；所述 M大于所述 N ;

根据最小距离解调准则及所述在调制端进行编码的 N个比特，对所述时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M个比特；

根据预设的编码比特与陪集比特分布，获取所述 M个比特中调制端不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特输出。

结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述判决解调包括软判决解调或硬判决解调。

结合第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能的实现方式中，当所述判决解调包括软判决解调时，所述对所述调制符号进行判决解调，获取所述调制符号对应的 M 个比特的判决信息包括：

结合第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第三种可能的实现方式中，当所述判决解调包括硬判决解调时，所述对所述调制符号进行判决解调，获取所述调制符号对应的 M 个比特的判决信息，包括：

计算接收的所述调制符号与星座图中各星座点的距离，将所述星座图中与接收的所述调制符号距离最短的星座点，作为所述调制符号的第一判决；根据所述调制符号的第一判决，获取所述调制符号对应的 M个预判比特。

结合第四方面或第四方面的第一种可能的实现方式至第四方面的第三种可能的实现方式中任一项，在第四方面的第四种可能的实现方式中，所述根据最小距离解调准则及所述在调制端进行编码的 N个比特，对所述时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M个比特，包括：

根据所述在调制端不进行编码的 N个比特，将所述星座图中所述 N个比特指示的 2 ^个星座点作为陪集判决集合；

根据最小距离解调准则，选择所述陪集判决集合中，与所述时延处理后的调制符号距离最短的点，作为所述调制符号的第二判决；根据所述调制符号的第二判决，获取所述调制符号对应的 M个比特值。

第五方面，提供一种高阶调制装置，包括处理器、存储器、接收器；其中，

所述接收器用于，接收传输的原始比特流；

所述处理器用于，将所述原始比特流转换为 M个并行比特；其中，所述高阶调制为阶调制；

所述存储器用于，存储预设的编码比特与陪集比特分布；其中，所述预设的编码比特与陪集比特分布包括所述进行编码的比特及所述陪集比特的比特编号及顺序，用于指示所述 M个并行比特中的每个比特是否进行编码；所述 M大于所述 N ;

所述处理器还用于，根据所述预设的编码比特与陪集比特分布，对所述 M个并行比特中的进行编码的 N个比特进行信道编码，获取 N个编码比特；

所述处理器还用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，将所述 N个编码比特及所述（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号；所述存储器还用于，存储预设映射规则；其中，所述预设映射规则包括 2^M个星座点符号序号以及与符号序号——对应的星座点坐标；

所述处理器还用于，根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。

结合第五方面，在第五方面的第一种可能的实现方式中，当所述高阶调制为 1024阶调制时，所述处理器具体用于：

每个象限包括 256个星座点，且以原点 45度的直线对称；第一象限中的 256个星座点分为 18行（歹 ); 其中，从原点起，前 5行（歹' J ) 各包括 18个星座点，第 6行（歹' J ) 和第 7行（歹' J ) 包括 17个星座点，第 8行（歹' J ) 和第 9行（歹' J ) 包括 16个星座点，第 10行（歹' J ) 和第 1 1行（歹' J ) 包括 15个星座点，第 12行（歹' J ) 包括 14个星座点，第 13行（歹' J ) 和第 14行（歹' J ) 包括 12个星座点，第 1 5行（歹' J ) 包括 1 1个星座点，第 16行（歹' J ) 包括 9个星座点，第 17行（歹' J ) 包括 7个星座点，第 18行（歹' J ) 包括 5个星座点；

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，当所述高阶调制为 4096阶调制时，所述处理器具体用于：根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为：

每个象限包括 1024个星座点，且以原点 45度的直线对称；第一象限中的 1024个星座点分为 36行（列）；其中，从原点起，前 6行（歹' J )各包括 36个星座点，第 7行（歹' J )至第 11行（歹' J ) 包括 35个星座点，第 12行（歹' J ) 和第 13行（歹' J ) 包括 34个星座点，第 14行（歹' J )至第 16行（歹' J )包括 33个星座点，第 17行（歹' J ) 和第 18行（歹' J ) 包括 32个星座点，第 19行（歹' J ) 包括 31个星座点，第 20行（歹' J )和第 21行（歹' J )包括 30个星座点，第 22行（歹' J ) 包括 29个星座点，第 23行（歹' J ) 和第 24行（歹' J ) 包括 28个星座点，第 25行（歹' J ) 包括 26个星座点，第 26行（歹' J ) 包括 25个星座点，第 27 行（歹' J ) 和第 28 行（歹' J ) 包括 24 个星座点，第 29 行（歹' J ) 包括 22个星座点，第 30行（歹' J ) 包括 21 个星座点，第 31行（歹J ) 包括 19个星座点，第 32行（歹J ) 包括 18个星座点，第 33行（歹' J ) 包括 17个星座点，第 34行（歹' J ) 包括 13个星座点，第 35行（歹' J ) 包括 11个星座点，第 36行（歹' J ) 包括 6个星座点；第二象限中的 1024 个星座点与所述第一象限中的 1024 个星座点通过星座图的垂直轴对称；

结合第五方面或第五方面的第一种可能的实现方式或第五方面的第二种可能的实现方式，在第五方面的第三种可能的实现方式中，所述处理器具体用于，

结合第五方面或第五方面的第一种可能的实现方式或第五方面的第二种可能的实现方式，在第五方面的第四种可能的实现方式中，所述处理器具体用于，

结合第五方面或第五方面的第一种可能的实现方式至第五方面的第四种可能的实现方式中任一项，在第五方面的第五种可能的实现方式中，所述处理器具体用于，

第六方面，提供一种高阶解调装置，包括处理器、存储器、接收器；其中，

所述接收器用于，接收用于表示原始比特流的调制符号；所述处理器用于，对所述调制符号进行判决解调，获取所述调制符号对应的 M个比特的判决信息；其中，所述高阶调制为 ²^阶调制；

所述处理器还用于，对所述调制符号进行时延处理；

所述存储器用于，存储预设的编码比特与陪集比特分布；其中，所述预设的编码比特与陪集比特分布包括所述进行编码的比特及所述陪集比特的编号及顺序，用于指示所述 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码以及分布顺序；所述 M大于所述 N ;

所述处理器还用于，根据所述 N 个编码比特的判决信息，进行判决译码，获取在调制端进行编码的 N 个比特，将所述在调制端进行编码的 N个比特输出；

所述处理器还用于，根据最小距离解调准则及获取的在调制端进行编码的 N 个比特，对所述时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M个比特；

所述处理器还用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，获取所述 M 个比特中调制端不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特输出。

结合第六方面，在第六方面的第一种可能的实现方式中，所述判决解调包括软判决解调或硬判决解调。

结合第六方面的第一种可能的实现方式，在第六方面的第二种可能的实现方式中，当所述判决解调包括软判决解调时，所述处理器具体用于，

结合第六方面的第一种可能的实现方式，在第六方面的第三种可能的实现方式中，当所述判决解调包括硬判决解调时，所述处理器具体用于，

计算接收的所述调制符号与星座图中各星座点的距离，将所述星座图中与接收的所述调制符号距离最短的星座点，作为所述调制符号的第一判决；

结合第六方面或第六方面的第一种可能的实现方式至第六方面的第三种可能的实现方式中任一项，在第六方面的第四种可能的实现方式中，所述处理器具体用于，根据获取的不进行编码的 N 个比特，将所述星座图中所述 N 个比特指示的 ^2M— 个星座点作为陪集判决集合；

第七方面，提供一种高阶调制解调系统，包括：

如第一方面或第五方面或上述任一种可能的实现方式所述的高阶调制装置；

如第二方面或第六方面或上述任一种可能的实现方式所述的高阶解调装置。

本发明实施例提供一种高阶调制、解调装置、方法及系统，通过接收传输的原始比特流，并将原始比特流转换为 M 个并行比特；其中，所述高阶调制为 ² 阶调制；根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 M个并行比特分为进行编码的 N个比特和不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特；其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括进行编码的比特及陪集比特的比特编号及顺序，用于指示 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码； M大于所述 N ; 将进行编码的 N个比特进行信道编码，获取 N个编码比特；将 N个编码比特、（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号；根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。实现可支撑多层编码、且具有低峰均比和更好的抗白噪声和相位噪声的性能的调制与解调；解决现有技术中高阶调制的峰均比及抗白噪声性能差或者抗白噪性能和抗相噪性能差，且无法支撑多层编码的缺陷。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1 为现有技术中的 1024QAM星座图的分布示意图；图 2为现有技术中的 1024AP SK星座图的分布示意图；图 3为本发明实施例提供的一种高阶调制装置结构示意图；图 4为本发明实施例提供的一种 1024阶高阶调制星座图的分布示意图；

图 5为本发明实施例提供的一种 4096阶高阶调制星座图的第一象限分布示意图；

图 6为本发明实施例提供的一种 1024阶高阶调制星座图的第二象限分布示意图；

图 7为本发明实施例提供的一种高阶解调装置结构示意图；图 8为本发明实施例提供的一种高阶调制方法的流程示意图；图 9为本发明实施例提供的一种高阶解调方法的流程示意图；图 10为本发明实施例提供的另一种高阶调制装置结构示意图；图 1 1 为本发明实施例提供的另一种高阶解调装置结构示意图；

图 12为本发明实施例提供的一种高阶调制解调系统的装置结构示意图。

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

本发明实施例一提供一种高阶调制装置 30 , 参见图 3 , 高阶调制装置 30 可以包括串并转换器 301、编码器 302及高阶调制映射器 303 ; 其中，

串并转换器 301 可以用于，接收传输的原始比特流，并将原始比特流转换为 M个并行比特；其中，高阶调制为阶调制；示例性的，对于 1024阶高阶调制，传输的原始数据流可以转换为 10个并行比特，分别记录编号为 b9、 b8、 b7、 b6、 b5、 b4、 b3、 b2、 b 1、 bO。对于 4096 阶高阶调制，传输的原始数据流可以转换为 12个比特，分别记录编号为 b l l、 b l 0、 b9、 b8、 b7、 b6、 b5、 b4、 b3、 b2、 b l、 b0。

串并转换器 301 还可以用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 M个并行比特中的进行编码的 N个比特传输至编码器 302 , 将 M个并行比特中的不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特传输至高阶调制映射器 303 ;

其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括进行编码的比特及陪集比特的比特编号及顺序，用于指示 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码； M大于所述 N ;

预设的编码比特与陪集比特分布，是多层编码调制的所必须的数据；在多层编码调制中，会综合考虑高阶调制星座点的映射阶数、信道编码的码率、预定义的映射方式等信息，将原始数据流转换后的 M 个比特分成重要比特和非重要比特；重要比特用于将星座点划分成不相交的星座点子集合，称之为陪集比特，对陪集比特不进行信道编码；非重要比特用于指示星座点在重要比特划分的星座点集合中的位置，对非重要比特则进行信道编码，称之为编码比特；预设的编码比特与陪集比特分布用于指示原始比特流转换后的并行比特中，哪些比特进行编码，哪些不进行编码。

需要说明的是，高阶调制中，对于预设的编码比特与陪集比特分布的确定，可以根据实际需求确定，本发明对此不进行具体限定；凡是采用预设的编码比特与陪集比特分布进行多层编码调制的，均属于本发明的保护范围。

还需要说明的是，在高阶调制装置 30中，预设的编码比特与陪集比特分布可以以表格的形式存储，当然，预设的编码比特与陪集比特分布也可以以其他形式存储于高阶调制装置 30 , 本发明对于预设的编码比特与陪集比特分布的存储形式不进行具体限定。

示例性的，综合考虑高阶调制星座点的映射阶数、信道编码的码率、预定义的映射方式等信息，将并行比特划分进行编码的比特和不进行编码的陪集比特，并确定了进行编码的比特及陪集比特中的比特顺序。参见表 1 , 示意一种 1024阶高阶调制及一种 4096 阶高阶的预设的编码比特与陪集比特分布，包括了进行编码的比特及陪集比特的比特编号及顺序，用于指示并行比特中的每个比特是否进行编码；

表 1

需要说明的是，表 1只是举例示意一种 1024阶高阶调制及一种 4096 阶高阶的预设的编码比特与陪集比特分布，并不是对预设的编码比特与陪集比特分布的内容（包括进行编码的比特、陪集比特的数量及顺序）的具体限定；在实际应用中，预设的编码比特与陪集比特分布可以综合考虑高阶调制星座点的映射阶数、信道编码的码率、预定义的映射方式等信息来确定。

根据上述举例及表 1 中示意的 1024阶高阶调制预设的编码比特与陪集比特分布，传输的原始数据流转换后的 10个并行比特，将进行编码的比特 b9、 b8、 b4、 b3 传输至编码器 302 ; 将陪集比特 b7、 b6、 b5、 b2、 b l、 bO传输至高阶调制映射器 303。

根据上述举例及表 1 中示意的 4096阶高阶调制预设的编码比特与陪集比特分布，传输的原始数据流转换后的 12个并行比特，将进行编码的比特 b7、 b6、 bl、 bO 传输至编码器 302; 将陪集比特 bll、 bl0、 b9、 b8、 b5、 b4、 b3、 b2传输至高阶调制映射器 303。

所述编码器 302可以用于，接收进行编码的 N个比特，对进行编码的 N个比特进行信道编码，获取 N个编码比特，并将 N个编码比特传输至高阶调制映射器 303;

其中，编码器 302所采用的信道编码方式可以包括但不限于：低密度奇偶校验编码、卷积编码、 Turbo编码、 Polar编码、广义级联编码、乘积编、或典型的分组编码（如 BCH 码、里所码 ( Reed-solomon codes, 简称 RS码））；本发明对编码器 302 所采用的信道编码方式不进行具体限定。

高阶调制映射器 303 可以用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 N个编码比特及（ M-N) 个陪集比特生成调制符号；优选的，高阶调制映射器 303 根据根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 N个编码比特及（ M-N)个陪集比特生成调制符号具体可以包括：

示例性的，根据上述举例，以 1024阶高阶调制及表 1所示的预设的编码比特与陪集比特分布为例，假设原始数据流转换后的并行比特为 1100011101, 分别对应的比特编号为 b9、 b8、 b7、 b6、 b5、 b4、 b3、 b2、 bl、 bO; 在此基础上，对高阶调制映射器 303 根据根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 N 个编码比特及 ( M-N) 个陪集比特生成调制符号进行举例说明，包括下面两个步骤：

步骤 1、根据预设的编码比特与陪集比特分布中包括的进行编码的 4个比特的顺序（ b9、 b8、 b4、 b3 ), 将这 4个比特（ 1111 ) 生成调制符号的第一部分，表示为 P ;

其中，表 1 中示例的预设的编码比特与陪集比特分布中为 4 个进行编码的比特，那么，进行编码的比特则可以生成 ²⁴即 16 种调制符号的第一部分，这样，此处可以采用符号 A〜P来表示 16种调制符号的第一部分。

步骤 2、根据预设的编码比特与陪集比特分布中包括的 6个陪集比特的页序 ( b7、 b6、 b5、 b2、 b l、 bO ) , i 6个比特 ( 000101 ) 生成调制符号的第二部分，表示为 5 ;

其中，表 1 中示例的预设的编码比特与陪集比特分布中为 6 个陪集比特，那么，陪集比特则可以生成 ²⁶即 64 种调制符号的第二部分，这样，此处可以采用数字 0〜63来表示 64种调制符号的第二部分。

通过上述步骤 1和步骤 2 , 原始比特流对应的调制符号则表示为 P5。

需要说明的是，对于调制符号的第一部分和第二部分的表示形式和内容，可以根据实际需求来确定，本发明此处只是举例说明，并不是对调制符号的表示形式和内容的限定。

高阶调制映射器 303 还可以用于，根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形；

其中，预设映射规则包括 ^2M个星座点符号序号以及与符号序号——对应的星座点坐标；具体的，星座点坐标具体可以包括横坐标和纵坐标，用于精确表示星座点在星座图中的具体位置。

其中，星座点的符号序号是指，将原始数据流对应的二进制转换为十进制之后的数字；例如，根据上述举例， P5 星座点的符号序号为 797 ( P5对应的原始数据流 1 10001 1 101 转化为十进制是 797 )。

预设映射规则决定了调制符号映射输出后对应的星座图中星座点的分布，本发明对于预设映射规则中的具体内容不进行限定，凡是采用预设映射规则将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形，都属于本发明的保护范围。

具体的，根据预设映射规则，将调制符号映射输出后，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，即具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点需要满足：相邻的星座点对应的原始数据流只相差一个比特。由于在高阶调制过程中，陪集比特确定了对应的调制符号在所有星座点中的区域，那么，具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，可以理解为，相同的陪集比特确定的对应的调制符号在所有星座点中的区域中的星座点符合格雷映射。

具体的，星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形，是指经过映射输出的调制符号对应的星座图中所有星座点分布后的图形，是一个类似的圓形但是边缘不规则，这样的星座图，使得对应的高阶调制的峰均比性能、抗白噪性能及抗相噪性能好。下面对于边缘不规则的类圓形进行示例说明。

优选的，当高阶调制为 1 024 阶调制时，高阶调制映射器 303 具体可以用于，根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为：

每个象限包括 256个星座点，且以原点 45度的直线对称；第一象限中的 256个星座点分为 1 8行（列）；其中，从原点起，前 5行（歹' J ) 各包括 1 8个星座点，第 6行（歹' J ) 和第 7行（歹' J ) 包括 17个星座点，第 8行（歹' J ) 和第 9行（歹' J ) 包括 1 6个星座点，第 10行（歹' J ) 和第 1 1行（歹' J ) 包括 1 5个星座点，第 12行（歹' J ) 包括 14个星座点，第 13行（列）和第 14行（列）包括 12个星座点，第 1 5行（列）包括 1 1 个星座点，第 1 6行（列）包括 9个星座点，第 17行（歹J ) 包括 7个星座点，第 1 8行（歹J ) 包括 5个星座点；第二象限中的 256 个星座点与所述第一象限中的 256 个星座点通过星座图的垂直轴对称；

需要说明的是，本发明所有实施例中表述的行（列），是指行或者列。

当高阶调制为 1 024阶调制时，高阶调制映射器 303根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布满足上述条件时，星座图参见图 4所示。

需要说明的是，图 4只是示意一种 1 024阶高阶调制对应的星座图中星座点的分布；对于星座图中星座点与调制符号的对应关系，由不同的实际需求确定的不同的预设映射关系决定，本发明对此不做具体限定。

优选的，当高阶调制为 4096 阶调制时，高阶调制映射器 303 具体可以用于，根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为：

每个象限包括 1 024个星座点，且以原点 45度的直线对称；第一象限中的 1024个星座点分为 36行（列）；其中，从原点起，前 6行（歹' J ) 各包括 36个星座点，第 7行（歹' J ) 至第 1 1行（歹' J ) 包括 35个星座点，第 12行（列）和第 1 3行（列）包括 34个星座点，第 14行（歹' J ) 至第 1 6行（歹' J ) 包括 33个星座点，第 17行（歹' J ) 和第 1 8行（列）包括 32个星座点，第 1 9行（列）包括 3 1个星座点，第 20行（歹' J ) 和第 2 1行（歹' J ) 包括 30个星座点，第 22行（歹' J ) 包括 29个星座点，第 23行（歹' J ) 和第 24行（歹' J ) 包括 28个星座点，第 25行（列）包括 26个星座点，第 26行（列）包括 25个星座点，第 27行（歹' J ) 和第 28行（歹' J ) 包括 24个星座点，第 29行（歹' J ) 包括 22个星座点，第 30行（歹J ) 包括 2 1个星座点，第 3 1行（歹J ) 包括 19个星座点，第 32行（歹' J ) 包括 1 8个星座点，第 33行（歹' J ) 包括 17个星座点，第 34行（歹' J ) 包括 1 3个星座点，第 35行（歹' J ) 包括 1 1个星座点，第 36行（列）包括 6个星座点；

第二象限中的 1 024 个星座点与所述第一象限中的 1 024 个星座点通过星座图的垂直轴对称；

第三象限中的 1 024 个星座点与所述第二象限中的 1 024 个星座点通过星座图的水平轴对称；

第四象限中的 1 024 个星座点与所述第一象限中的 1 024 个星座点通过星座图的水平轴对称；

当高阶调制为 4096阶调制时，高阶调制映射器 303根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布满足上述条件时，星座图的第一象限参见图 5所示。

需要说明的是，图 5只是示意一种 4096阶高阶调制对应的星座图中第一象限的星座点的分布，其他象限的星座点的分布与第一象限满足上述条件中的对称关系；对于星座图中星座点与调制符号的对应关系，由不同的实际需求确定的不同的预设映射关系决定，本发明对此不做具体限定。

进一步的，预设的映射规则可以以表格的形式存储于高阶调制映射器 303 中；当然，也可以以其他形式存储于高阶调制映射器 303 中，本发明对此不进行限定。

优选的，表 2示例一种 1 024阶高阶调制的预设映射规则；表 3示例一种 4096阶高阶调制的预设映射规则；需要说明的是，表 2 和表 3只是示例一种优选的预设映射规则，在实际应用中，可以使用表 2和表 3示例的预设映射规则，还可以使用其他的预设映射规则，本发明对此不进行具体限定。

表 2 - 9Z-

6T06.0/M0ZN3/X3d 98l08l/ST0Z OAV - LZ -

6T06.0/M0ZN3/X3d 98l08l/ST0Z OAV - sz-

6T06.0/M0ZN3/X3d 98l08l/ST0Z OAV - 6Z-

6T06.0/M0ZN3/X3d 98l08l/ST0Z OAV -0£-

6T06.0/M0ZN3/X3d 98l08l/ST0Z OAV - ιε-

6T06.0/M0ZN3/X3d 98l08l/ST0Z OAV

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6T06.0/M0ZN3/X3d 98l08l/ST0Z OAV - OP-

6T06.0/M0ZN3/X3d 98l08l/ST0Z OAV

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££ ιε Z9L£ εε 6e ZLZ ££ ςζ- OL\ ££ ££- 089 ιε 19L£ ίζ 6ε LZLZ £ξ ςζ- £OLl £ξ ££ - 6L9 ςς ιε 09Li ξς 6ε 91 LI ςς ςζ- ZOL\ ςς £ί- 8Ζ.9

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6- ιε ^£Li 6- 6ε 0\LZ 6- ςζ- 9891 6- £ί~ Ζ99 ει- ιε ££LZ ει- 6ε 6QLZ ει- ςζ- S89I ει- εε- 199 ς\- τε Z£LZ ξ\- 6£ 80 ς\- ςζ- 17891 εε- 099

6T06.0/M0ZN3/X3d 98l08l/ST0Z OAV - 9P-

6T06.0/M0ZN3/X3d 98l08l/ST0Z OAV

6T06.0/M0ZN3/X3d 98l08l/ST0Z OAV -6V-

6T06.0/M0ZN3/X3d 98l08l/ST0Z OAV

6T06.0/M0ZN3/X3d 98l08l/ST0Z OAV 996 -43 49 2020 -19 49 3044 45 49 4068 21 49

997 -43 51 2021 -19 51 3045 45 51 4069 21 51

998 -43 55 2022 -19 55 3046 45 55 4070 21 55

999 -43 53 2023 -19 53 3047 45 53 4071 21 53

1000 -43 33 2024 -19 33 3048 45 33 4072 21 33

1001 -43 35 2025 -19 35 3049 45 35 4073 21 35

1002 -43 39 2026 -19 39 3050 45 39 4074 21 39

1003 -43 37 2027 -19 37 3051 45 37 4075 21 37

1004 -43 41 2028 -19 41 3052 45 41 4076 21 41

1005 -43 43 2029 -19 43 3053 45 43 4077 21 43

1006 -43 47 2030 -19 47 3054 45 47 4078 21 47

1007 -43 45 2031 -19 45 3055 45 45 4079 21 45

1008 -43 1 2032 -19 1 3056 45 1 4080 21 1

1009 -43 3 2033 -19 3 3057 45 3 4081 21 3

1010 -43 7 2034 -19 7 3058 45 7 4082 21 7

1011 -43 5 2035 -19 5 3059 45 5 4083 21 5

1012 -43 9 2036 -19 9 3060 45 9 4084 21 9

1013 -43 11 2037 -19 11 3061 45 11 4085 21 11

1014 -43 15 2038 -19 15 3062 45 15 4086 21 15

1015 -43 13 2039 -19 13 3063 45 13 4087 21 13

1016 -43 25 2040 -19 25 3064 45 25 4088 21 25

1017 -43 27 2041 -19 27 3065 45 27 4089 21 27

1018 -43 31 2042 -19 31 3066 45 31 4090 21 31

1019 -43 29 2043 -19 29 3067 45 29 4091 21 29

1020 -43 17 2044 -19 17 3068 45 17 4092 21 17

1021 -43 19 2045 -19 19 3069 45 19 4093 21 19

1022 -43 23 2046 -19 23 3070 45 23 4094 21 23

1023 -43 21 2047 -19 21 3071 45 21 4095 21 21 可选的，根据预设映射规则包括的坐标的含义不同，高阶调制映射器 303将调制符号映射输出时的过程不同，具体可以包括但不限于下述两种方式：

第一种方式：若预设映射规则中包括的符号序号的坐标为实际的坐标，则高阶调制映射器 303将调制符号映射输出可以包括：根据调制符号，在预设映射规则中获取调制符号的符号序号对应的坐标；

将调制符号映射至预设映射规则中获取的调制符号的符号序号对应的坐标，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。

例如，根据上述举例的 1024阶高阶调制、表 2所示的预设映射规则，将 1024个调制符号映射输出，对应的星座图见图 6所示；其中，对于上述示例中的调制符号 P5 , 在表 2所示的预设映射规则中获取 P5的符号序号 797对应的坐标为（ -27 , -21 ) , 则将 P5映射输出至图 6所示的星座图的第二象限中坐标为（ -27 , -21 ) 的位置。

需要说明的是，图 6 只示意了星座图的第二象限，其他部分方法相同，不再列举；图 6 中其他星座点的调制符号未标识，方法与映射 P5的过程相同，在此补再进行赘述。

第二种方式：若预设映射规则中包括的符号序号的坐标还需要进行归一化，则高阶调制映射器 303将调制符号映射输出可以包括：

根据调制符号，在预设映射规则中获取调制符号的符号序号对应的坐标；

将调制符号映射至预设映射规则中获取的调制符号的符号序号对应的坐标除以归一化因子之后的坐标，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。

其中，归一化因子为能量求平均后开方得到波形幅度值；优选的， 1024阶高阶调制的归一化因子为 , 4096阶高阶调制的归一 4匕因子为 2607.75。

本发明实施例一提供一种高阶调制装置 20 , 通过接收传输的原始比特流，并将原始比特流转换为 Μ个并行比特；其中，所述高阶调制为阶调制；根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 Μ个并行比特分为进行编码的 Ν个比特和不进行编码的（ Μ-Ν ) 个陪集比特；其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括进行编码的比特及陪集比特的比特编号及顺序，用于指示 Μ个并行比特中的每个比特是否进行编码； Μ大于所述 Ν; 将进行编码的 Ν个比特进行信道编码，获取 Ν 个编码比特；将 Ν 个编码比特、（ Μ-Ν ) 个陪集比特生成调制符号；根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。实现可支撑多层编码、且具有低峰均比和更好的抗白噪声和相位噪声的性能的调制与解调；解决现有技术中高阶调制的峰均比及抗白噪声性能差或者抗白噪性能和抗相噪性能差，且无法支撑多层编码的缺陷。

实施例二

本发明实施例二提供一种高阶解调装置 70 , 参见图 7 , 高阶解调装置 70可以包括判决解调器 701、译码器 702、延时器 703、陪集最小距离解调器 704 ; 其中，

所述判决解调器 701 用于，接收用于表示原始比特流的调制符号，对调制符号进行判决解调，获取调制符号对应的 M 个比特的判决信息；其中，高阶调制为 ² 阶调制；

其中，所述判决解调可以包括软判决解调或硬判决解调。软判决解调是先将判决输入量化成多个值，通过最大后验概率计算每个值最有可能的原值是多少，输出译码器 702需要的软信息；软信息可以包括但不限于对数似然比或似然比，本发明对此不进行具体限定。

示例性的，判决解调器采用软判决解调时，以 ^2∞阶高阶调制为例，计算接收的调制符号的第 k个比特的对数似然比信息可以通过下式获取：

公式 1

其中

符号 ^对应的第:个比特 = a

符号 s对应的第:个比特 ≠ a

其中，为调制符号中第 k个比特的编号； In为取对数； ( = 0 | 为计算接收的调制符号 y中比特为 0的概率； exp ( )为指数函数； ^为星座图中的第 j个符号。

需要说明的是，公式 1 为对数似然比计算的原始表达式，实际实现时可以利用指数和近似成最大项的思想，简化对数似然匕的计算。

硬判决解调是根据其判决门限对接收到的信号波形直接进行判决后输出 0或 1 , 换句话说，就是输出到译码器 702的每个码元只取 0或 1 两个值。

具体的，当判决解调器 701 采用不同的解调方式时，具体的过程不同，判决解调器 701可以包括下述两种应用方式：

第一方式、当判决解调为软判决解调时，判决解调器 701 具体可以用于：

接收用于表示原始比特流的调制符号；

对调制符号进行软判决解调，获取调制符号对应的 M个比特的软判决信息。

第二方式、当判决解调为硬判决解调时，判决解调器 701 具体可以用于：

接收用于表示原始比特流的调制符号；

计算接收的调制符号与星座图中各星座点的距离，将星座图中与接收的调制符号距离最短的星座点，作为调制符号的第一判决；

根据调制符号的第一判决，获取调制符号对应的 M个比特的预判值。

其中，调制符号的第一判决的内容为星座点，通过星座点可以获取该星座点在星座图中的坐标，根据获取的坐标查找预设映射规则，可以获取与坐标对应的符号序号，将符号序号转为二进制，则得到调制符号对应的 M个比特的预判值。

判决解调器 701 还用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 M 个比特的判决信息中， N 个编码比特的判决信息传输至译码器 702 ; 其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括进行编码的比特及陪集比特的编号及顺序，用于指示 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码以及分布顺序；所述 M大于所述 N;

需要说明的是，对于预设的编码比特与陪集比特分布的描述，已在实施例进行了详细描述，此处不再进行赘述。

译码器 702用于，根据 N个编码比特的判决信息，进行判决译码，获取在调制端进行编码的 N 个比特，将在调制端进行编码的 N个比特输出，且传输至陪集最小距离解调器 704 ;

需要说明的是，本发明对于译码器 702 所采用的译码方式不进行具体限定，只需要与调制端使用的信道编码方式对应即可。

延时器 703用于，接收调制符号，对调制符号进行时延处理，并将时延处理后的调制符号传输至陪集最小距离解调器 704；

其中，延时器 703 接收的调制符号与判决解调器接收的调制符号相同；延时器 703对于调制信号时延处理的时间长度，取决于判决解调器 701及译码器 703的工作时间，本发明延时器 703对于陪集最小距离解调器 704 用于，根据最小距离解调准则及译码器获取的在调制端进行编码的 N 个比特，对时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M个比特；

具体的，通过译码器 703译码之后，接收的调制符号对应的 M 个比特中有 N个比特已经确定，其余 M-N个陪集比特还不确定，因此，接收的调制符号可能为星座图中的 ^2M—w个点；因此，陪集最小距离解调器 704具体可以用于：

计算时延处理后的调制符号与陪集判决集合中每一个星座点的距离；

根据最小距离解调准则，选择陪集判决集合中，与时延处理后的调制符号距离最短的点，作为调制符号的第二判决；根据调制符号的第二判决，获取调制符号对应的 M个比特。其中，调制符号的第二判决的内容为星座点，通过星座点可以获取该星座点在星座图中的坐标，根据坐标查找预设映射规则，可以获取预设映射规则中，与坐标对应的调制符号的符号序号，将符号序号转为二进制，则得到调制符号对应的 M 个比特。例如，若 1024 阶高阶解调端获取的调制符号的第二判决为图 6 星座点 P5 , 则可以获取第二判决星座点的坐标为（ -27 , 2 1 ) , 根据该坐标查找表 2 所示的预设映射规则，获取与坐标（ -27 , 21 ) 对应的调制符号的符号需要为 797 , 则调制符号对应的 10 个比特为 1 10001 1 101。

进一步的，陪集最小距离解调器 704 还用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，获取 M 个比特中调制端不进行编码的 ( M-N ) 个陪集比特输出。

具体的，由于译码器 703 已经将译码后的 N个比特输出，故陪集最小距离解调器 704 只需根据预设的编码比特与陪集比特分布，输出 M个比特中调制端不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特。

本发明实施例提供一种高阶解调的装置 70 , 通过接收用于表示原始比特流的调制符号，对调制符号进行判决解调，获取调制符号对应的 M 个比特的判决信息；其中，高阶调制为 ² 阶调制；根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 M个比特的判决信息中， N 个编码比特的判决信息传输至译码器；其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括进行编码的比特及陪集比特的编号及顺序，用于指示 M个并行比特中的每个比特是否进行编码以及分布顺序； M 大于所述 N ; 根据 N 个编码比特的判决信息，进行判决译码，获取在调制端进行编码的 N个比特，将在调制端进行编码的 N个比特输出；对调制符号进行时延处理；根据最小距离解调准则及在调制端进行编码的 N个比特，对时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M个比特；根据预设的编码比特与陪集比特分布，获取 M个比特中调制端不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特输出。实现可支撑多层编码、且具有低峰均比和更好的抗白噪声和相位噪声的性能的调制与解调；解决现有技术中高阶调制的峰均比及抗白噪声性能差或者抗白噪性能和抗相噪性能差，且无法支撑多层编码的缺陷。

实施例三

本发明实施例三提供一种高阶调制方法，参见图 8 , 所述方法包括：

801、接收传输的原始比特流，并将原始比特流转换为 M个并行比特；

其中，所述高阶调制为阶调制；

802、根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 M个并行比特分为进行编码的 N个比特和不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特；其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括进行编码的比特及所述陪集比特的比特编号及顺序，用于指示 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码； M大于所述 N ;

需要说明的是，对于预设的编码比特与陪集比特分布，实施例一中已经进行了详细的描述，此处不再进行赘述。

803、将进行编码的 N个比特进行信道编码，获取 N个编码比特；

其中，所采用的信道编码方式可以包括但不限于：低密度奇偶校验编码、卷积编码、 Turbo编码、 Polar编码、广义级联编码、乘积编、或典型的分组编码（如 BCH 码、里所码（ Reed-solomon codes , 简称 RS码））；本发明对步骤 703所采用的信道编码方式不进行具体限定。

804、将 N个编码比特、（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号；进一步的，将所述 N个编码比特、（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号，具体可以包括：

根据预设的编码比特与陪集比特分布中包括的进行编码的 N 个比特的顺序，将 N个编码比特生成所述调制符号的第一部分；根据预设的编码比特与陪集比特分布中包括的（ M-N )个陪集比特的顺序，将（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号的第二部分。

需要说明的是，对于调制符号的生成方式的具体过程，实施例一已经进行了详细描述，此处不再进行赘述。

805、根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形；

其中，预设映射规则包括 ^2M个星座点符号序号以及与符号序号对应的星座点坐标。

优选的，当高阶调制为 1024阶调制时，根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形，包括：

根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为：

每个象限包括 256个星座点，且以原点 45度的直线对称；第一象限中的 256 个星座点分为 18 行（列）；其中，从原点起，前 5行（歹' J )各包括 18个星座点，第 6行（歹' J )和第 7行（歹' J ) 包括 17个星座点，第 8行（歹' J )和第 9行（歹' J ) 包括 16个星座点，第 10行（歹' J ) 和第 11行（歹' J ) 包括 15个星座点，第 12行（歹' J ) 包括 14个星座点，第 13行（歹' J ) 和第 14行（歹' J ) 包括 12个星座点，第 15行（歹' J ) 包括 11 个星座点，第 16行（歹' J ) 包括 9个星座点，第 17行（歹' J ) 包括 7个星座点，第 18行（歹' J ) 包括 5个星座点；

第三象限中的 256 个星座点与所述第二象限中的 256 个星座点通过星座图的水平轴对称；第四象限中的 256 个星座点与所述第一象限中的 256 个星座点通过星座图的水平轴对称。

优选的，当高阶调制为 4096阶调制时，根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形，包括：

根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符格雷映射，且所述星座图中星座点分布为：

第四象限中的 1024 个星座点与所述第一象限中的 1024 个星座点通过星座图的水平轴对称。可选的，根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形，包括下述两种方式：

第一方式、根据调制符号，在预设映射规则中获取调制符号的符号序号对应的坐标；

第二方式、根据调制符号，在预设映射规则中获取调制符号的符号序号对应的坐标；

需要说明的是，对于预设映射规则及将调制符号映射输出，实施例一已经进行了详细描述，此处不再进行赘述。

本发明实施例一提供一种高阶调制方法，通过接收传输的原始比特流，并将原始比特流转换为 M 个并行比特；其中，高阶调制为阶调制；根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 M 个并行比特分为进行编码的 N个比特和不进行编码的（ M-N )个陪集比特；其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括进行编码的比特及陪集比特的比特编号及顺序，用于指示 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码； M 大于所述 N ; 将进行编码的 N个比特进行信道编码，获取 N个编码比特；将 N个编码比特、（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号；根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。实现可支撑多层编码、且具有低峰均比和更好的抗白噪声和相位噪声的性能的调制与解调；解决现有技术中高阶调制的峰均比及抗白噪声性能差或者抗白噪性能和抗相噪性能差，且无法支撑多层编码的缺陷。

实施例四

本发明实施例四提供一种高阶解调方法，参见图 9 , 所述方法可以包括：

901、接收用于表示原始比特流的调制符号；

902、对调制符号进行判决解调，获取调制符号对应的 M个比特的判决信息；

其中，高阶调制为 ² 阶调制；

可选的，判决解调包括软判决解调或硬判决解调。

相应的，当判决解调包括软判决解调时，对所述调制符号进行判决解调，获取所述调制符号对应的 M 个比特的判决信息可以包括：

当判决解调包括硬判决解调时，对调制符号进行判决解调，获取调制符号对应的 M个比特的判决信息，可以包括：

根据调制符号的第一判决，获取调制符号对应的 M个预判比特。

需要说明的是，对于对调制符号进行判决解调，获取调制符号对应的 M 个比特的判决信息的过程，实施例二已经进行了详细描述，此处不再进行赘述。

903、对调制符号进行时延处理；

需要说明的是，步骤 902与步骤 903是同步进行的。步骤 903 中对调制符号的时延处理的时间长度取决于步骤 902 的处理时间长度，本发明对此不进行具体限定。

904、根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 M个比特的判决信息中， N个编码比特的判决信息进行判决译码，获取在调制端进行编码的 N个比特输出；

其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括进行编码的比特及所述陪集比特的编号及顺序，用于指示所述调制符号对应的 M 个比特中的每个比特是否进行编码以及分布顺序； M大于所述 N ;

905、根据最小距离解调准则及在调制端进行编码的 N个比特，对时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M个比特；

进一步的，根据最小距离解调准则及所述在调制端进行编码的 N个比特，对时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M个比特，可以包括：

根据在调制端不进行编码的 N个比特，将星座图中所述 N个比特指示的 1^M-^N个星座点作为陪集判决集合；

根据最小距离解调准则，选择陪集判决集合中，与时延处理后的调制符号距离最短的点，作为调制符号的第二判决；

根据调制符号的第二判决，获取调制符号对应的 M个比特值。

906、根据预设的编码比特与陪集比特分布，获取所述 M个比特中调制端不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特输出。

本发明实施例提供一种高阶解调方法，通过接收用于表示原始比特流的调制符号，对调制符号进行判决解调，获取调制符号对应的 M 个比特的判决信息；其中，高阶调制为阶调制；根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 M 个比特的判决信息中， N 个编码比特进行判决译码，获取在调制端进行编码的 N 个比特，将在调制端进行编码的 N 个比特输出；其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括进行编码的比特及陪集比特的编号及顺序，用于指示 M个并行比特中的每个比特是否进行编码以及分布顺序； M 大于所述 N ; 对调制符号进行时延处理；根据最小距离解调准则及在调制端进行编码的 N 个比特，对时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M 个比特；根据预设的编码比特与陪集比特分布，获取 M 个比特中调制端不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特输出。实现可支撑多层编码、且具有低峰均比和更好的抗白噪声和相位噪声的性能的调制与解调；解决现有技术中高阶调制的峰均比及抗白噪声性能差或者抗白噪性能和抗相噪性能差，且无法支撑多层编码的缺陷。

实施例五

本发明实施例五提供一种高阶调制装置 30 , 参见图 10 , 高阶调制装置 30可以包括：

至少一个处理器 1001 ,存储器 1002 ,至少一个通信总线 1003 , 用于实现处理器 1001、存储器 1002 以及其它未示出的模块之间的连接和相互通信；接收器 1003。其中，

接收器 1003用于，接收传输的原始比特流；

处理器 1001用于，将原始比特流转换为 M个并行比特；其中，高阶调制为 ² 阶调制；

存储器 1002用于，存储预设的编码比特与陪集比特分布；其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括进行编码的比特及陪集比特的比特编号及顺序，用于指示 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码； M大于所述 N ;

所述处理器 1001还用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，对 M个并行比特中的进行编码的 N个比特进行信道编码，获取 N个编码比特；

所述处理器 1001还可以用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 N个编码比特及（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号；所述存储器 1002还用于，存储预设映射规则；其中，预设映射规则包括 ^2M个星座点符号序号以及与符号序号——对应的星座点坐标；所述处理器 1001还用于，根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。

可选的，当高阶调制为 1024 阶调制时，所述处理器 1001 具体可以用于：

可选的，当高阶调制为 4096 阶调制时，所述处理器 1001 具体可以用于：

根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符格雷映射，且所述星座图中星座点分布为：每个象限包括 1024个星座点，且以原点 45度的直线对称；第一象限中的 1024个星座点分为 36行（列）；其中，从原点起，前 6行（歹' J )各包括 36个星座点，第 7行（歹' J )至第 11行（歹' J ) 包括 35个星座点，第 12行（歹' J ) 和第 13行（歹' J ) 包括 34个星座点，第 14行（歹' J )至第 16行（歹' J )包括 33个星座点，第 17行（歹' J ) 和第 18行（歹' J ) 包括 32个星座点，第 19行（歹' J ) 包括 31个星座点，第 20行（歹' J )和第 21行（歹' J )包括 30个星座点，第 22行（歹' J ) 包括 29个星座点，第 23行（歹' J ) 和第 24行（歹' J ) 包括 28个星座点，第 25行（歹' J ) 包括 26个星座点，第 26行（歹' J ) 包括 25个星座点，第 27 行（歹' J ) 和第 28 行（歹' J ) 包括 24 个星座点，第 29 行（歹' J ) 包括 22个星座点，第 30行（歹' J ) 包括 21 个星座点，第 31行（歹J ) 包括 19个星座点，第 32行（歹J ) 包括 18个星座点，第 33行（歹' J ) 包括 17个星座点，第 34行（歹' J ) 包括 13个星座点，第 35行（歹' J ) 包括 11个星座点，第 36行（歹' J ) 包括 6个星座点；第二象限中的 1024 个星座点与所述第一象限中的 1024 个星座点通过星座图的垂直轴对称；

可选的，所述处理器 1001具体可以用于：

将调制符号映射至预设映射规则中获取调制符号的符号序号对应的坐标，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。

可选的，所述处理器 1001具体可以用于：

进一步的，所述处理器 1001具体可以用于：

根据预设的编码比特与陪集比特分布中包括的进行编码的 N 个比特的顺序，将 N个编码比特生成调制符号的第一部分；

根据预设的编码比特与陪集比特分布中包括的（ M-N )个陪集比特的顺序，将（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号的第二部分。

本发明实施例一提供一种高阶调制装置 30 , 通过接收传输的原始比特流，并将原始比特流转换为 M 个并行比特；其中，高阶调制为阶调制；根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 M 个并行比特分为进行编码的 N个比特和不进行编码的（ M-N )个陪集比特；其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括进行编码的比特及陪集比特的比特编号及顺序，用于指示 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码； M 大于所述 N; 将进行编码的 N个比特进行信道编码，获取 N个编码比特；将 N个编码比特、（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号；根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。实现可支撑多层编码、且具有低峰均比和更好的抗白噪声和相位噪声的性能的调制与解调；解决现有技术中高阶调制的峰均比及抗白噪声性能差或者抗白噪性能和抗相噪性能差，且无法支撑多层编码的缺陷。

实施例六

本发明实施例六提供一种高阶解调装置 70 , 参见图 1 1 , 高阶解调装置 70可以包括：

至少一个处理器 1 101 ,存储器 1 102 ,至少一个通信总线 1 103 , 用于实现处理器 1 101、存储器 1 102以及其它未示出的模块之间的连接和相互通信；接收器 1 104。其中，

所述接收器 1 104用于，接收用于表示原始比特流的调制符号；所述处理器 1 101用于，对调制符号进行判决解调，获取调制符号对应的 M个比特的判决信息；其中，高阶调制为 ² 阶调制；所述处理器 1 101还用于，对调制符号进行时延处理；

所述存储器 1 102用于，存储预设的编码比特与陪集比特分布；其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括所述进行编码的比特及所述陪集比特的编号及顺序，用于指示 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码以及分布顺序； M大于所述 N ;

所述处理器 1 101还用于，根据 N个编码比特的判决信息，进行判决译码，获取在调制端进行编码的 N 个比特，将在调制端进行编码的 N个比特输出；

所述处理器 1 101还用于，根据最小距离解调准则及获取的在调制端进行编码的 N 个比特，对时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M个比特；

所述处理器 1 101还用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，获取 M 个比特中调制端不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特输出。

可选的，所述判决解调可以包括软判决解调或硬判决解调。可选的，当判决解调包括软判决解调时，所述处理器 1 101具体可以用于：

可选的，当判决解调包括硬判决解调时，所述处理器 1 101具体可以用于：

计算接收的调制符号与星座图中各星座点的距离，将星座图中与接收的调制符号距离最短的星座点，作为调制符号的第一判决；根据调制符号的第一判决，获取调制符号对应的 M个比特的预判值。

进一步的，所述处理器 1 101具体可以用于：

根据获取的不进行编码的 N个比特，将星座图中 N个比特指示的 2^- 个星座点作为陪集判决集合；

根据调制符号的第二判决，获取调制符号对应的 M个比特。本发明实施例提供一种高阶解调的装置 70 , 通过接收用于表示原始比特流的调制符号，对调制符号进行判决解调，获取调制符号对应的 M 个比特的判决信息；其中，高阶调制为阶调制；根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 M个比特的判决信息中， N 个编码比特的判决信息进行判决译码，获取在调制端进行编码的 N 个比特，将在调制端进行编码的 N 个比特输出；其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括进行编码的比特及陪集比特的编号及顺序，用于指示 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码以及分布顺序； M大于所述 N ; 对调制符号进行时延处理；根据最小距离解调准则及在调制端进行编码的 N 个比特，对时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M 个比特；根据预设的编码比特与陪集比特分布，获取 M 个比特中调制端不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特输出。实现可支撑多层编码、且具有低峰均比和更好的抗白噪声和相位噪声的性能的调制与解调；解决现有技术中高阶调制的峰均比及抗白噪声性能差或者抗白噪性能和抗相噪性能差，且无法支撑多层编码的缺陷。

实施例七

本发明实施例七提供一种高阶调制解调系统 120 , 参见图 12 , 高阶调制解调系统 120可以包括：如上述任一实施例所述的高阶调制装置 30 ;

如上述任一实施例所述的高阶解调装置 70。

本发明实施例提供一种高阶调制解调系统 120 , 通过接收传输的原始比特流，并将原始比特流转换为 M 个并行比特；其中，所述高阶调制为 ² 阶调制；根据预设的编码比特与陪集比特分布，将 M 个并行比特分为进行编码的 N 个比特和不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特；其中，预设的编码比特与陪集比特分布包括进行编码的比特及陪集比特的比特编号及顺序，用于指示 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码； M 大于所述 N ; 将进行编码的 N个比特进行信道编码，获取 N个编码比特；将 N个编码比特、（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号；根据预设映射规则，将调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。实现可支撑多层编码、且具有低峰均比和更好的抗白噪声和相位噪声的性能的调制与解调；解决现有技术中高阶调制的峰均比及抗白噪声性能差或者抗白噪性能和抗相噪性能差，且无法支撑多层编码的缺陷。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括： U盘、移动硬盘、随机存取存储器（ Random Access Memory , 简称 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

权利要求书

1、一种高阶调制装置，其特征在于，包括串并转换器、编码器及高阶调制映射器；其中，

所述串并转换器用于，接收传输的原始比特流，并将所述原始比特流转换为 M个并行比特；其中，所述高阶调制为阶调制；所述串并转换器还用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，将所述 M个并行比特中的进行编码的 N个比特传输至所述编码器，将所述 M个并行比特中的不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特传输至所述高阶调制映射器；其中，所述预设的编码比特与陪集比特分布包括所述进行编码的比特及所述陪集比特的比特编号及顺序，用于指示所述 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码；所述 M 大于所述 N;

所述编码器用于，接收所述进行编码的 N个比特，对所述进行编码的 N个比特进行信道编码，获取 N个编码比特，并将所述 N个编码比特传输至所述高阶调制映射器；

所述高阶调制映射器用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，将所述 N个编码比特及所述（ M-N )个陪集比特生成调制符号；所述高阶调制映射器还用于，根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形；其中，所述预设映射规则包括个星座点符号序号以及与符号序号——对应的星座点坐标。
2、根据权利要求 1 所述的高阶调制装置，其特征在于，当所述高阶调制为 1024阶调制时，所述高阶调制映射器具体用于：

根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为：

每个象限包括 256个星座点，且以原点 45度的直线对称；第一象限中的 256个星座点分为 18行（歹其中，从原点起，前 5行（歹' J ) 各包括 18个星座点，第 6行（歹' J ) 和第 7行（歹' J ) 包括 17个星座点，第 8行（歹' J ) 和第 9行（歹' J ) 包括 16个星座点，第 10行（歹' J ) 和第 11 行（歹' J ) 包括 15个星座点，第 12行（歹' J ) 包括 14个星座点，第 13行（歹' J ) 和第 14行（歹' J ) 包括 12个星座点，第 15行（歹' J ) 包括 11 个星座点，第 16行（歹' J ) 包括 9个星座点，第 17行（歹' J ) 包括 7个星座点，第 18行（歹' J ) 包括 5个星座点；

第二象限中的 256个星座点与所述第一象限中的 256个星座点通过星座图的垂直轴对称；

第三象限中的 256个星座点与所述第二象限中的 256个星座点通过星座图的水平轴对称；

第四象限中的 256个星座点与所述第一象限中的 256个星座点通过星座图的水平轴对称。
3、根据权利要求 1 所述的高阶调制装置，其特征在于，当所述高阶调制为 4096阶调制时，所述高阶调制映射器具体用于：

根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为：

每个象限包括 1024个星座点，且以原点 45度的直线对称；第一象限中的 1024 个星座点分为 36 行（歹 ); 其中，从原点起，前 6行（歹' J )各包括 36个星座点，第 7行（歹' J )至第 11行（歹' J ) 包括 35个星座点，第 12行（歹' J ) 和第 13行（歹' J ) 包括 34个星座点，第 14行（歹' J )至第 16行（歹' J ) 包括 33个星座点，第 17行（歹' J ) 和第 18行（歹' J ) 包括 32个星座点，第 19行（歹' J ) 包括 31 个星座点，第 20行（歹' J )和第 21 行（歹' J ) 包括 30个星座点，第 22行（歹' J ) 包括 29个星座点，第 23行（歹 "J ) 和第 24行（歹 "J ) 包括 28个星座点，第 25行（歹J ) 包括 26个星座点，第 26行（歹J ) 包括 25个星座点，第 27行（歹' J ) 和第 28行（歹' J ) 包括 24个星座点，第 29行 (歹J ) 包括 22 个星座点，第 30行（歹J ) 包括 21 个星座点，第 31 行（歹' J ) 包括 1 9 个星座点，第 32 行（歹' J ) 包括 1 8 个星座点，第 33行（歹J ) 包括 1 7个星座点，第 34行（歹J ) 包括 1 3个星座点，第 35行（歹J ) 包括 1 1个星座点，第 36行（歹J ) 包括 6个星座点；第二象限中的 1 024个星座点与所述第一象限中的 1 024个星座点通过星座图的垂直轴对称；

第三象限中的 1 024个星座点与所述第二象限中的 1 024个星座点通过星座图的水平轴对称；

第四象限中的 1 024个星座点与所述第一象限中的 1 024个星座点通过星座图的水平轴对称。
4、根据权利要求 1 - 3任一项所述的高阶调制装置，其特征在于，所述高阶调制映射器具体用于，

根据所述调制符号，在所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标；

将所述调制符号映射至所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。
5、根据权利要求 1 - 3任一项所述的高阶调制装置，其特征在于，所述高阶调制映射器具体用于，

根据所述调制符号，在所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标；

将所述调制符号映射至所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标除以归一化因子之后的坐标，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。
6、根据权利要求 1 - 5任一项所述的高阶调制装置，其特征在于，所述高阶调制映射器具体用于，

根据预设的编码比特与陪集比特分布中包括的进行编码的 N个比特的顺序，将所述 N个编码比特生成所述调制符号的第一部分；根据预设的编码比特与陪集比特分布中包括的（ M-N ) 个陪集比特的顺序，将所述（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号的第二部分。
7、一种高阶解调装置，其特征在于，包括判决解调器、译码器、延时器、陪集最小距离解调器；其中，

所述判决解调器用于，接收用于表示原始比特流的调制符号，对所述调制符号进行判决解调，获取所述调制符号对应的 M个比特的判决信息；其中，所述高阶调制为 ² 阶调制；

所述判决解调器还用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，将所述 M个比特的判决信息中， N个编码比特的判决信息传输至所述译码器；其中，所述预设的编码比特与陪集比特分布包括所述进行编码的比特及所述陪集比特的编号及顺序，用于指示所述 M 个并行比特中的每个比特是否进行编码以及分布顺序；所述 M大于所述 N ;

所述译码器用于，根据所述 N个编码比特的判决信息，进行判决译码，获取在调制端进行编码的 N个比特，将所述在调制端进行编码的 N个比特输出，且传输至所述陪集最小距离解调器；

所述延时器用于，接收所述调制符号，对所述调制符号进行时延处理，并将所述时延处理后的调制符号传输至所述陪集最小距离解调器；

所述陪集最小距离解调器用于，根据最小距离解调准则及所述译码器获取的在调制端进行编码的 N个比特，对所述时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M个比特；

所述陪集最小距离解调器还用于，根据预设的编码比特与陪集比特分布，获取所述 M个比特中调制端不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特输出。
8、根据权利要求 7 所述的高阶解调装置，其特征在于，所述判决解调包括软判决解调或硬判决解调。
9、根据权利要求 8 所述的高阶解调装置，其特征在于，当所述判决解调包括软判决解调时，所述判决解调器具体用于，接收用于表示原始比特流的所述调制符号；

对所述调制符号进行软判决解调，获取所述调制符号对应的 M 个比特的软判决信息。
10、根据权利要求 8所述的高阶解调装置，其特征在于，当所述判决解调包括硬判决解调时，所述判决解调器具体用于，

接收用于表示原始比特流的所述调制符号；

计算接收的所述调制符号与星座图中各星座点的距离，将所述星座图中与接收的所述调制符号距离最短的星座点，作为所述调制符号的第一判决；

根据所述调制符号的第一判决，获取所述调制符号对应的 M个比特的预判值。
1 1、根据权利要求 7- 10任一项所述的高阶解调装置，其特征在于，所述陪集最小距离解调器具体用于，

根据所述译码器获取的不进行编码的 N个比特，将所述星座图中所述 N个比特指示的 — 个星座点作为陪集判决集合；

计算所述时延处理后的调制符号与所述陪集判决集合中每一个星座点的距离；

根据最小距离解调准则，选择所述陪集判决集合中，与所述时延处理后的调制符号距离最短的点，作为所述调制符号的第二判决；根据所述调制符号的第二判决，获取所述调制符号对应的 M个比特。
12、一种高阶调制方法，其特征在于，包括：

接收传输的原始比特流，并将所述原始比特流转换为 M个并行比特；其中，所述高阶调制为阶调制；

根据预设的编码比特与陪集比特分布，将所述 M个并行比特分为进行编码的 N个比特和不进行编码的（ M-N )个陪集比特；其中，所述预设的编码比特与陪集比特分布包括所述进行编码的比特及所述陪集比特的比特编号及顺序，用于指示所述 M个并行比特中的每个比特是否进行编码；所述 M大于所述 N; 将所述进行编码的 N个比特进行信道编码，获取 N个编码比特；将所述 N个编码比特、（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号；根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形；其中，所述预设映射规则包括 ^2M个星座点符号序号以及与符号序号——对应的星座点坐标。
1 3、根据权利要求 12 所述的高阶调制方法，其特征在于，当所述高阶调制为 1024阶调制时，所述根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形，包括：

根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为：

每个象限包括 256个星座点，且以原点 45度的直线对称；第一象限中的 256个星座点分为 1 8行（歹其中，从原点起，前 5行（歹' J ) 各包括 1 8个星座点，第 6行（歹' J ) 和第 7行（歹' J ) 包括 17个星座点，第 8行（歹' J ) 和第 9行（歹' J ) 包括 1 6个星座点，第 1 0行（歹' J ) 和第 1 1行（歹' J ) 包括 1 5个星座点，第 12行（歹' J ) 包括 14个星座点，第 1 3行（歹' J ) 和第 14行（歹' J ) 包括 12个星座点，第 1 5行（歹' J ) 包括 1 1个星座点，第 1 6行（歹' J ) 包括 9个星座点，第 17行（歹' J ) 包括 7个星座点，第 1 8行（歹' J ) 包括 5个星座点；

第二象限中的 256个星座点与所述第一象限中的 256个星座点通过星座图的垂直轴对称；

第三象限中的 256个星座点与所述第二象限中的 256个星座点通过星座图的水平轴对称；

第四象限中的 256个星座点与所述第一象限中的 256个星座点通过星座图的水平轴对称。
14、根据权利要求 12 所述的高阶调制方法，其特征在于，当所述高阶调制为 4096阶调制时，所述根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形，包括：

根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为：

每个象限包括 1024个星座点，且以原点 45度的直线对称；第一象限中的 1024 个星座点分为 36行（列 ); 其中，从原点起，前 6行（歹' J )各包括 36个星座点，第 7行（歹' J )至第 11行（歹' J ) 包括 35个星座点，第 12行（歹' J ) 和第 13行（歹' J ) 包括 34个星座点，第 14行（歹' J )至第 16行（歹' J ) 包括 33个星座点，第 17行（歹' J ) 和第 18行（歹' J ) 包括 32个星座点，第 19行（歹' J ) 包括 31个星座点，第 20行（歹' J )和第 21行（歹' J ) 包括 30个星座点，第 22行（歹' J ) 包括 29个星座点，第 23行（歹 "J ) 和第 24行（歹 "J ) 包括 28个星座点，第 25行（歹J ) 包括 26个星座点，第 26行（歹J ) 包括 25个星座点，第 27行（歹' J ) 和第 28行（歹' J ) 包括 24个星座点，第 29行 (歹J ) 包括 22个星座点，第 30行（歹J ) 包括 21 个星座点，第 31 行（歹' J ) 包括 19 个星座点，第 32 行（歹' J ) 包括 18 个星座点，第 33行（歹J ) 包括 17个星座点，第 34行（歹J ) 包括 13个星座点，第 35行（歹J ) 包括 11个星座点，第 36行（歹J ) 包括 6个星座点；第二象限中的 1024个星座点与所述第一象限中的 1024个星座点通过星座图的垂直轴对称；

第三象限中的 1024个星座点与所述第二象限中的 1024个星座点通过星座图的水平轴对称；

第四象限中的 1024个星座点与所述第一象限中的 1024个星座点通过星座图的水平轴对称。 15、根据权利要求 12- 14任一项所述的高阶调制方法，其特征在于，所述根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形，包括：根据所述调制符号，在所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标；

将所述调制符号映射至所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。
16、根据权利要求 12- 14任一项所述的高阶调制方法，其特征在于，所述根据预设映射规则，将所述调制符号映射输出，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形，包括：根据所述调制符号，在所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标；

将所述调制符号映射至所述预设映射规则中获取的所述调制符号的符号序号对应的坐标除以归一化因子之后的坐标，使得具有相同的陪集比特的所述调制符号对应的星座图中的星座点符合格雷映射，且所述星座图中星座点分布为边缘不规则的类圓形。
17、根据权利要求 12- 16任一项所述的高阶调制方法，其特征在于，所述将所述 N个编码比特、（ M-N )个陪集比特生成调制符号，包括：

根据预设的编码比特与陪集比特分布中包括的进行编码的 N个比特的顺序，将所述 N个编码比特生成所述调制符号的第一部分；根据预设的编码比特与陪集比特分布中包括的（ M-N ) 个陪集比特的顺序，将所述（ M-N ) 个陪集比特生成调制符号的第二部分。
18、一种高阶解调方法，其特征在于，包括：

接收用于表示原始比特流的调制符号；对所述调制符号进行判决解调，获取所述调制符号对应的 M个比特的判决信息；其中，所述高阶调制为阶调制；

对所述调制符号进行时延处理；

根据预设的编码比特与陪集比特分布，将所述 M个比特的判决信息中， N个编码比特的判决信息进行判决译码，获取在调制端进行编码的 N个比特输出；其中，所述预设的编码比特与陪集比特分布包括所述进行编码的比特及所述陪集比特的编号及顺序，用于指示所述调制符号对应的 M个比特中的每个比特是否进行编码以及分布顺序；所述 M大于所述 N;

根据最小距离解调准则及所述在调制端进行编码的 N个比特，对所述时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M个比特；

根据预设的编码比特与陪集比特分布，获取所述 M个比特中调制端不进行编码的（ M-N ) 个陪集比特输出。
19、根据权利要求 18 所述的高阶解调方法，其特征在于，所述判决解调包括软判决解调或硬判决解调。
20、根据权利要求 19 所述的高阶解调方法，其特征在于，当所述判决解调包括软判决解调时，所述对所述调制符号进行判决解调，获取所述调制符号对应的 M个比特的判决信息包括：

对所述调制符号进行软判决解调，获取所述调制符号对应的 M 个比特的软判决信息。
21、根据权利要求 19 所述的高阶解调方法，其特征在于，当所述判决解调包括硬判决解调时，所述对所述调制符号进行判决解调，获取所述调制符号对应的 M个比特的判决信息，包括：

计算接收的所述调制符号与星座图中各星座点的距离，将所述星座图中与接收的所述调制符号距离最短的星座点，作为所述调制符号的第一判决；

根据所述调制符号的第一判决，获取所述调制符号对应的 M个预判比特。
22、根据权利要求 18-21 任一项所述的高阶解调方法，其特征在于，所述根据最小距离解调准则及所述在调制端进行编码的 N个比特，对所述时延处理后的调制符号进行符号判决，获取 M个比特，包括：

根据所述在调制端不进行编码的 N个比特，将所述星座图中所述 N个比特指示的 — 个星座点作为陪集判决集合；

计算所述时延处理后的调制符号与所述陪集判决集合中每一个星座点的距离；

根据最小距离解调准则，选择所述陪集判决集合中，与所述时延处理后的调制符号距离最短的点，作为所述调制符号的第二判决；根据所述调制符号的第二判决，获取所述调制符号对应的 M个比特值。
23、一种高阶调制解调系统，其特征在于，包括：

如权利要求 1 -6任一项所述的高阶调制装置；

如权利要求 7- 11任一项所述的高阶解调装置。