CN107800511A - 一种多级编码调制系统映射方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多级编码调制系统映射方法、装置及存储介质，先获取多级编码调制系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量，按照各级子信道的信道容量相等原则确定各级调制子集信道容量的约束关系式，进而基于得到的约束关系式逐级确定出各级调制子集的分割方案，最后根据集分割映射得到目标映射的标签方案。本发明的提供的映射设计方法，实现了多级编码调制系统各级子信道的信道容量近似相等，因此可以采用一个码率的码字作为各级子信道的分量码，与现有技术相比，降低了分量码设计难度，避免了分量码码率接近1从而无法得到分量码好码的问题，节省了分量码设计的成本，并提升了分量码设计效率。

Description

一种多级编码调制系统映射方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种多级编码调制系统映射方法及装置。

背景技术

多级编码调制(Multilevel Coded，MLC)系统将用来传输N阶调制符号序列的实际物理信道等价于在该物理信道中并行传输二进制比特序列的n个逻辑子信道。对每级子信道中传输的二进制比特序列采用独立的分量码进行保护。依据香农编码定理，当各级分量码的码率数值上等于各级子信道的信道容量时，采用优化设计的分量码的MLC系统，可获得逼近香农极限的性能，也即获得较高的净编码增益。

在高速光通信领域常用FEC(Forward Error Correction，前向纠错码)开销范围内(7％～25％)，多级编码调制系统采用现有映射方案时(格雷映射、集分割映射等)，会出现个别子信道的信道容量逼近于1的情况，这将导致很难得到满足性能需求的分量码，进而影响系统的总体编码增益。高速大容量光纤通信系统要求FEC码编码增益高且错误平层低，这使得设计一个满足要求的“好码”难度很大，尤其是在码率接近于1的时候，很难得到分量码好码。

发明内容

本发明实施例提供一种多级编码调制系统映射方法及装置，以解决现有分量码设计难度高，得到分量码好码比较难，且效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种多级编码调制系统映射方法，包括：

获取多级编码调制系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量；第i级调制子集是指在星座图中，前i个比特相等的信号点集合，第i级调制集包含2^i个调制子集，i大于等于1，小于等于所述n；第i级子信道的信道容量为第i比特携带的最大信息量，等于第i级调制子集的平均信道容量与第i+1级调制子集的平均信道容量之差；

按照各级子信道的信道容量相等原则确定各级调制子集信道容量的约束关系式；

基于所述约束关系式逐级确定出各级调制子集的分割方案；

根据各级调制子集的分割方案，进行集分割映射得到目标映射的标签方案。

在本发明的一种实施例中，获取所述系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量采用以下计算公式计算：

其中，n表示调制阶数，C_n表示n阶调制格式下的总信道容量，C(x_i)表示第i级子信道的信道容量，C(A_i(x₁～x_i))表示第i级调制子集中前i个bit等于(x₁～x_i)调制子集的信道容量。

本发明实施例还提供一种多级编码调制系统映射装置，包括：

容量获取模块，用于获取多级编码调制系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量；第i级调制子集是指在星座图中，前i个比特相等的信号点集合，第i级调制集包含2^i个调制子集，i大于等于1，小于等于所述n；第i级子信道的信道容量为第i比特携带的最大信息量，等于第i级调制子集的平均信道容量与第i+1级调制子集的平均信道容量之差；

处理模块，用于按照各级子信道的信道容量相等原则确定各级调制子集信道容量的约束关系式；

分割模块，用于基于所述约束关系式逐级确定出各级调制子集的分割方案；

映射模块，用于根据各级调制子集的分割方案，进行集分割映射得到目标映射的标签方案。

在本发明的一种实施例中，所述容量获取模块用于通过以下公式获取所述系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量：

其中，n表示调制阶数，C_n表示n阶调制格式下的总信道容量，C(x_i)表示第i级子信道的信道容量，C(A_i(x₁～x_i))表示第i级调制子集中前i个bit等于(x₁～x_i)调制子集的信道容量。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行前述的任一项的多级编码调制系统映射方法。

有益效果

本发明实施例提供的多级编码调制系统映射方法、装置及存储介质，先获取多级编码调制系统在当前n阶调制格式下的子信道的信道容量，按照各级子信道的信道容量相等原则确定各级调制子集信道容量的约束关系式，进而基于得到的约束关系式逐级确定出各级调制子集的分割方案，最后根据集分割映射得到目标映射的标签方案。本发明的提供的映射设计方法，实现了多级编码调制系统各级子信道的信道容量近似相等，因此可以采用一个码率的码字作为各级子信道的分量码，与现有技术相比，降低了分量码设计难度，避免了分量码码率接近1从而无法得到分量码好码的问题，节省了分量码设计的成本，并提升了分量码设计效率。

附图说明

图1为本发明实施例一中的多级编码调制系统映射方法流程示意图；

图2为本发明实施例一中的另一多级编码调制系统映射方法流程示意图；

图3为本发明实施例二中的多级编码调制系统映射装置结构示意图；

图4为本发明实施例二中的16QAM星座图示意图；

图5为本发明实施例二中的方形16QAM下第三级调制子集的分割情况示例图；

图6为本发明实施例二中的方形16QAM下第二级调制子集的分割情况示例图；

图7为本发明实施例二中的方形16QAM下第一级调制子集的分割情况示例图；

图8为本发明实施例二中的方形16QAM目标映射方案示例图；

图9为本发明实施例二中的多级编码调制系统在16QAM目标映射方案下各级子信道信道容量曲线；

图10为本发明实施例二中的方形32QAM星座图示意图；

图11为本发明实施例二中的32QAM下第四级调制子集的分割情况示例图；

图12为本发明实施例二中的32QAM下第三级调制子集的分割情况示例图；

图13为本发明实施例二中的32QAM下第二级调制子集的分割情况示例图；

图14为本发明实施例二中的32QAM下第一级调制子集的分割情况示例图；

图15为本发明实施例二中的方形32QAM目标映射方案示例图；

图16为本发明实施例二中的多级编码调制系统在32QAM目标映射方案下各级子信道信道容量曲线。

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，所描述的实施例只是本发明中一部分实施例，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：

请参见图1所示，本实施例提供的多级编码调制系统映射方法，包括：

S101：获取多级编码调制系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量。

S102：按照各级子信道的信道容量相等原则确定各级调制子集信道容量的约束关系式。

S103：基于确定的约束关系式逐级确定出各级调制子集的分割方案。

S104：根据各级调制子集的分割方案，进行集分割映射得到目标映射的标签方案。

本实施例的S101中第i级调制子集是指在星座图中，前i个比特相等的信号点集合，第i级调制集包含2^i个调制子集，i大于等于1，小于等于n。一个子信道的信道容量为该子集中所有信号点所能携带的最大信息量。第i级子信道的信道容量为第i比特携带的最大信息量，等于第i级调制子集的平均信道容量与第i+1级调制子集的平均信道容量之差。

本实施例中，具体可以通过以下公式计算系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量：

上式中，n表示调制阶数，C_n表示n阶调制格式下的总信道容量，C(x_i)表示第i级子信道的信道容量，C(A_i(x₁～x_i))表示第i级调制子集中前i个bit等于(x₁～x_i)调制子集的信道容量。但应当理解的是，本实施例中计算各级调制子集的信道容量的方式并不限于上述方式。

本实施例的S102中，按照各级子信道的信道容量相等原则确定出的各级调制子集信道容量的约束关系式如下：

上式中，n表示调制阶数，C_n表示n阶调制格式下的总信道容量，C(x_i)表示第i级子信道的信道容量，C(A_i(x₁～x_i))表示第i级调制子集中前i个bit等于(x₁～x_i)调制子集的信道容量。

本实施例的多级编码调制系统映射方法还包括获取所述多级编码调制系统的信噪比容限。具体可以基于系统调制格式和系统总码率推导系统的信噪比容限，具体可记为rSNR。本实施例103中基于确定的约束关系式逐级确定出各级调制子集的分割方案时，可以先基于S102确定出的约束关系式确定第n-1级调制子集的分割方案，然后再逐级获取其他级调制子集的分割方案。确定第n-1级调制子集的分割方案具体包括：

确定信噪比容限时2点间欧氏距离不同的星座点组成的第n-1级调制子集的信道容量值：C(d₁),C(d₂),…,C(d_m)；所述m小于等于所述n/2。

本实施例中可以穷举信噪比容限时，该调制格式下所有n-1级调制子集信道容量的可能值。第n-1级调制子集含有两个信号星座点的集合，调制子集信道容量与信号点间的欧式距离一一对应。穷举2点间欧氏距离不同的星座点组成的第n-1级调制子集的信道容量值：C(d₁),C(d₂),…,C(d_m)。

根据上述约束关系式确定调制子集信道容量等于C(d_j)(0<j<m)的子集个数k_i所应满足的约束条件：

其中，k_i表示欧氏距离为d_i也即信道容量等于C(d_i)的集合的个数。

然后通过搜索得到一种满足约束条件的组合{k₁，k₂，…，k_m}。

然后判断星座图中是否存在一种分割方案满足组合{k₁，k₂，…，k_m}，如满足，将该分割方案作为第n-1级调制子集的分割方案；否则，返回上述搜索步骤，重新搜索满足约束条件的组合{k₁，k₂，…，k_m}，然后重新判断星座图中是否存在一种分割方案满足新搜索到的组合{k₁，k₂，…，k_m}。

本实施例中，在确定出第n-1级调制子集的分割方案后，还包括确定第n-2级至第1级调制子集的分割方案，具体可以依据信道总容量从小到大原则，搜索满足上述约束关系式的下一级调制子集分割方案，具体可以包括：

将第n-i级调制子集中欧式距离最近的两个子集组合成一个第n-i-1级调制子集，得到第n-i-1级调制子集的分割方案；

判断得到的第n-i-1级调制子集的分割方案是否满足所述约束关系式，如是，则将该分割方案作为第n-i-1级调制子集的分割方案；否则，将第n-i-1级调制子集的分割方案中信道容量最小和次小的调制子集进行重新组合得到新的第n-i-1级调制子集的分割方案后，重新判断是否满足所述约束关系式，直到得到满足约束关系式的分割方案。

为了更好的理解本发明，下面结合一个完整的多级编码调制系统映射方法进行示例说明，参见图2所示，包括：

S201：根据系统调制格式和系统总码率系统的信噪比容限，记为rSNR。

S202：根据多级编码调制系统子信道信道容量的计算公式，以及各级子信道信道容量相同的目标要求，推导各级调制子集的信道容量和需要满足的约束关系式。

S203：穷举2点间欧氏距离不同的星座点组成的第n-1级调制子集的信道容量值：C(d₁),C(d₂),…,C(d_m)。

S204：根据上述约束关系式推到调制子集容量等于C(d_j)(0<j<m)的子集个数k_i所应满足的约束条件。

S205：搜索满足上述约束条件的一种组合{k₁，k₂，…，k_m}。

S206：判断是否存在一种星座图分割方案可以满足上述组合，如是，转至S207，否则，转至S205。

S207：令a＝1。

S208：将第n-a级调制子集中欧氏距离最近的两个子集作为一个第n-a-1级调制子集，得到一种第n-a-1级调制子集的分割方案。

S209:判断第n-a-1级调制子集信道容量是否满足约束关系式，如是，转至S211；否则，转至S210。

S210:将已得到的第n-a-1级调制子集分割方案中信道容量最小和次小的子集进行调整，即将构成这两个第n-a-1级调制子集的四个n-a级调制子集进行重新组合，得到一种新的第n-a-1级调制子集的分割方案，转至S209。

S211:判断n-a-1是否等于1，如是，转至S213，否则，转至S212。

S212：将a更新为a+1。

S213：根据各级调制子集的分割方案，进行集分割映射得到目标映射的标签方案。

本实施例采用了对映射方案进行设计的方法，实现了多级编码调制系统各级子信道的信道容量近似相等，可以采用一个码率的码字作为各级子信道的分量码，与现有技术相比，降低了分量码设计难度，避免了分量码码率接近1从而无法得到分量码好码的问题，节省了分量码设计的成本。

实施例二：

参见图3所示，本实施例还提供了一种多级编码调制系统映射装置，包括：

容量获取模块31，用于获取多级编码调制系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量；第i级调制子集是指在星座图中，前i个比特相等的信号点集合，第i级调制集包含2^i个调制子集，i大于等于1，小于等于n；第i级子信道的信道容量为第i比特携带的最大信息量，等于第i级调制子集的平均信道容量与第i+1级调制子集的平均信道容量之差。

处理模块32，用于按照各级子信道的信道容量相等原则确定各级调制子集信道容量的约束关系式；

分割模块33，用于基于约束关系式逐级确定出各级调制子集的分割方案；

映射模块34，用于根据各级调制子集的分割方案，进行集分割映射得到目标映射的标签方案。

在本实施例中，容量获取模块31具体可以用于通过以下公式获取系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量：

上式中，n表示调制阶数，C_n表示n阶调制格式下的总信道容量，C(x_i)表示第i级子信道的信道容量，C(A_i(x₁～x_i))表示第i级调制子集中前i个bit等于(x₁～x_i)调制子集的信道容量。

本实施例中的处理模块32按照各级子信道的信道容量相等原则确定出的各级调制子集信道容量的约束关系式如下：

上式中，n表示调制阶数，C_n表示n阶调制格式下的总信道容量，C(x_i)表示第i级子信道的信道容量，C(A_i(x₁～x_i))表示第i级调制子集中前i个bit等于(x₁～x_i)调制子集的信道容量。

本实施例中的多级编码调制系统映射装置还包括信噪比获取模块35，用于获取多级编码调制系统的信噪比容限；

分割模块33用于确定第n-1级调制子集的分割方案包括：

分割模块33确定在信噪比容限时2点间欧氏距离不同的星座点组成的第n-1级调制子集的信道容量值：C(d₁),C(d₂),…,C(d_m)；m小于等于n/2；

分割模块33根据约束关系式确定调制子集信道容量等于C(d_j)(0<j<m)的子集个数k_i所应满足的约束条件：

其中，k_i表示信道容量等于C(d_i)的集合的个数；

分割模块33搜索得到满足约束条件的组合{k₁，k₂，…，k_m}；

分割模块33在星座图中存在一种分割方案满足组合{k₁，k₂，…，k_m}时，将该分割方案作为第n-1级调制子集的分割方案；否则，重新搜索满足约束条件的组合{k₁，k₂，…，k_m}。

本实施例中的分割模块还用于确定出第n-1级调制子集的分割方案后，确定第n-2级至第1级调制子集的分割方案，包括：

分割模块33将第n-i级调制子集中欧氏距离最近的两个子集组合成一个第n-i-1级调制子集，得到第n-i-1级调制子集的分割方案；

分割模块33判断得到的第n-i-1级调制子集的分割方案是否满足约束关系式，如是，则将该分割方案作为第n-i-1级调制子集的分割方案；否则，将第n-i-1级调制子集的分割方案中信道容量最小和次小的调制子集进行重新组合得到新的第n-i-1级调制子集的分割方案后，重新判断是否满足约束关系式，直到得到满足约束关系式的分割方案。

本实施例中的上述各模块的功能可以由处理器或控制器实现。显然，本领域的技术人员应该明白，上述本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在计算机存储介质(ROM/RAM、磁碟、光盘)中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

为了更好的理解本发明，本实施例下面结合两种具体的应用场景为例，对本发明做进一步示例说明。

应用场景一：

本应用场景以方形16QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制)为例，得到多级编码调制系统结构下四级调制子集子信道信道容量一致的目标映射方案，使得系统仅需针对一个码率的分量码进行优化设计，且与多级编码调制系统采用其它映射方案时的系统编码增益保持一致或者有所提升。具体实施过程包括以下步骤：

第一步：由多级编码调制系统子信道的信道容量的计算公式得到方形16QAM调制格式下四级子信道信的道容量的表达式：

进而得到各级子信道信道容量相同的映射方案其各级调制子集信道容量应满足的约束关系：

本示例中选定系统开销为20％，也即系统容量为3.33bits/symbol，所需的信噪比容限rSNR＝10.7596dB。

第二步：搜索满足上步所述约束条件的第三级调制子集的分割方案。

步骤2.1：方形16QAM调制格式共用九种欧氏距离，所有具有不同欧氏距离的两个星座点集合在rSNR下的信道容量如表1所示。为了便于说明，我们将星座图中的十六个星座点标号为1-16，如图4所示。

表1

步骤2.2-2.4：根据方形16QAM第三级调制子集需要满足的约束条件为C(000)+C(001)+C(010)+C(011)+…+C(111)＝2·C_16qam，结合表1中包含两个星座点的信号点集的信道容量，可以得到一种接近约束条件的组合{k₁，k₂，…，k₉}＝{6，1，0，1，0，0，0，0，0}6*0.777832482+1*0.995208911+1*0.942144863＝6.6043。也即第三级调制子集的欧氏距离分别有六个为d₁、一个为d₂、一个为d₄，譬如图5分隔框所示的分割情况。

第三步：将第三级调制子集中相邻的两个子集作为第二级的调制子集，使得第二级调制子集的平均欧式距离最小，可以得到一种第二级调制子集的分割方案，如图6分隔框所示。四个集合在rSNR下的信道容量均为1.6566，满足方形16QAM第二级调制子集的约束关系式。

第四步：将第二级调制子集中相邻的两个子集作为第一级的调制子集，使得第一级调制子集的平均欧式距离最小，可以得到一种第一级调制子集的分割方案，如图7分隔框所示。两个集合在rSNR下的信道容量均为2.4949，满足方形16QAM第一级调制子集的约束关系式。至此，方形16QAM调制格式下的目标映射方案已经完成，按照集分割的映射方法，得到一种目标映射方案的标签方案，如图8所示。

多级编码调制系统在目标映射方案下，各级子信道的信道容量曲线如图8所示。可以看出，在常用系统总开销下，各级子信道的信道容量几乎相同，可以用相同码字作为各级子信道的分量码，使得系统仅需针对一个码率的分量码进行优化设计，降低了分量码优化设计的成本。

应用场景二：

本应用场景以方形32QAM为例，得到多级编码调制系统结构下五级子信道信道容量几乎一致的目标映射方案，使得系统仅需针对一个码率的分量码进行优化设计，且与多级编码调制系统采用其它映射方案时的系统编码增益保持一致或者有所提升。具体实施过程包括以下步骤：

第一步：由多级编码调制系统子信道信道容量的计算公式得到32QAM调制格式下各级子信道信道容量的表达式：

进而得到各级子信道信道容量相同的映射方案其各级调制子集信道容量应满足的约束关系：

本示例中选定系统开销为25％，即系统容量2.4bits/symbol，所需的信噪比容限rSNR＝13.3356dB。

第二步：搜索满足上步所述约束条件的第四级调制子集的分割方案。

步骤2.1：方形32QAM调制格式共用16种欧氏距离，所有具有不同欧氏距离的两个星座点集合在rSNR下的信道容量如表2所示。为了便于说明，我们将星座图中的星座点进行标号，如图10所示。

表2

步骤2.2-2.4：根据方形32QAM第四级调制子集需要满足的约束条件为结合表2中包含两个星座点的信号点集的信道容量，可以得到一种接近约束条件的组合{k₁，k₂，…，k₁₆}＝{8，8，0，…，0}：8*0.742424261+8*0.931271221＝13.3896。也即第四级调制子集的欧氏距离分别有八个为d₁、八个为d₂，譬如图11的分割情况，用虚线分隔框表示集合。

第三步：将第四级调制子集中相邻的两个子集作为第三级的调制子集，使得第三级调制子集的平均欧式距离最小，可以得到一种第三级调制子集的分割方案。但该分割方案不满足约束条件，所以将欧氏距离最小的集合：{13,17,14,18}{15，19,16,20}进行重新组合，得到新的分割方案：{13,17,15,19}{14,18,16,20}。调整后的分割方案仍不满足约束条件，所以再将欧氏距离次小的集合：{6,10,7,11}{22,26,23,27}进行重新组合，得到新的分割方案：{6,10,23,27}{7,11,22,26}。最终调整后的分割方案满足约束条件，如图12分隔框所示。第三级调制子集的代表集合{13,17,15,19}、{1,2,5,9}、{6,10,23,27}在rSNR下的信道容量分别为1.7393、1.5889、1.7458，满足方形32QAM第三级调制子集的约束条件。

第四步：将第三级调制子集中相邻的两个子集作为第二级的调制子集，使得第二级调制子集的平均欧式距离最小，可以得到一种第二级调制子集的分割方案。满足约束条件，如图13分隔框所示。第二级调制子集的代表集合{13,14,15,16,17,18,19,20}、{1,2,5,9,6,10,23,27}、{8,12,4,3,24,28,31,32}在rSNR下的信道容量分别为2.5398、2.3650、2.5246，满足方形32QAM第二级调制子集的约束条件。

第五步：将第二级调制子集中相邻的两个子集作为第一级的调制子集，使得第一级调制子集的平均欧式距离最小，可以得到一种第一级调制子集的分割方案，满足约束条件，如图14分隔框所示，用不同颜色表示不同的集合。各集合在rSNR下的信道容量分别为3.3814、3.3179，满足方形32QAM第一级调制子集的约束条件。至此，方形32QAM调制格式下的目标映射方案已经完成，按照集分割的映射方法，得到一种目标映射方案的标签方案，如图15所示。

本发明中的多级编码调制系统在目标映射方案下，各级子信道的信道容量曲线如图15所示。可以看出，在常用系统总开销下，各级子信道的信道容量几乎相同，可以用相同码字作为各级子信道的分量码，使得系统仅需针对一个码率的分量码进行优化设计，降低了分量码优化设计的成本。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多级编码调制系统映射方法，包括：

获取系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量；第i级调制子集是指在星座图中，前i个比特相等的信号点集合，第i级调制集包含2^i个调制子集，i大于等于1，小于等于所述n；第i级子信道的信道容量为第i比特携带的最大信息量，等于第i级调制子集的平均信道容量与第i+1级调制子集的平均信道容量之差；

按照各级子信道的信道容量相等原则确定各级调制子集信道容量的约束关系式；

基于所述约束关系式逐级确定出各级调制子集的分割方案；

根据各级调制子集的分割方案，进行集分割映射得到目标映射的标签方案。

2.如权利要求1所述的多级编码调制系统映射方法，其特征在于，获取所述系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量采用以下计算公式计算：

<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mrow> <mo>{</mo> <mrow> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </munderover> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </munderover> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> </mrow> <mo>}</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <msup> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msup> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mrow> <mo>{</mo> <mrow> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </munderover> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>3</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>3</mn> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mn>...</mn> <mo>+</mo> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </munderover> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>3</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>3</mn> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> </mrow> <mo>}</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>...</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mrow> <mo>{</mo> <mrow> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </munderover> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mi>n</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mn>...</mn> <mo>+</mo> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </munderover> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mi>n</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> </mrow> <mo>}</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>C</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mn>...</mn> <mo>-</mo> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

其中，n表示调制阶数，C_n表示n阶调制格式下的总信道容量，C(x_i)表示第i级子信道的信道容量，C(A_i(x₁～x_i))表示第i级调制子集中前i个bit等于(x₁～x_i)调制子集的信道容量。

3.如权利要求2所述的多级编码调制系统映射方法，其特征在于，按照各级子信道的信道容量相等原则确定出的各级调制子集信道容量的约束关系式如下：

<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </msubsup> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>A</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;ap;</mo> <mfrac> <msub> <mi>C</mi> <mi>n</mi> </msub> <mi>n</mi> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msup> <mn>2</mn> <mn>1</mn> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </msubsup> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </msubsup> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;ap;</mo> <mfrac> <msub> <mi>C</mi> <mi>n</mi> </msub> <mi>n</mi> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msup> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>...</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </msubsup> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </msubsup> <mn>...</mn> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </msubsup> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>...</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;ap;</mo> <mfrac> <msub> <mi>C</mi> <mi>n</mi> </msub> <mi>n</mi> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mn>1</mn> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

其中，n表示调制阶数，C_n表示n阶调制格式下的总信道容量，C(x_i)表示第i级子信道的信道容量，C(A_i(x₁～x_i))表示第i级调制子集中前i个bit等于(x₁～x_i)调制子集的信道容量。

4.如权利要求3所述的多级编码调制系统映射方法，其特征在于，还包括获取所述系统的信噪比容限；

基于所述约束关系式确定第n-1级调制子集的分割方案包括：

确定在所述信噪比容限时2点间欧氏距离不同的星座点组成的第n-1级调制子集的信道容量值：C(d₁),C(d₂),…,C(d_m)；所述m小于等于所述n/2；

根据所述约束关系式确定调制子集信道容量等于C(d_j)(0<j<m)的子集个数k_i所应满足的约束条件：

其中，k_i表示信道容量等于C(d_i)的集合的个数；

搜索得到满足所述约束条件的组合{k₁，k₂，…，k_m}；

当星座图中存在一种分割方案满足所述组合{k₁，k₂，…，k_m}，将该分割方案作为第n-1级调制子集的分割方案；否则，重新搜索满足所述约束条件的组合{k₁，k₂，…，k_m}。

5.如权利要求4所述的多级编码调制系统映射方法，其特征在于，确定出第n-1级调制子集的分割方案后，还包括确定第n-2级至第1级调制子集的分割方案，包括：

将第n-i级调制子集中欧氏距离最近的两个子集组合成一个第n-i-1级调制子集，得到第n-i-1级调制子集的分割方案；

判断得到的第n-i-1级调制子集的分割方案是否满足所述约束关系式，如是，则将该分割方案作为第n-i-1级调制子集的分割方案；否则，将第n-i-1级调制子集的分割方案中信道容量最小和次小的调制子集进行重新组合得到新的第n-i-1级调制子集的分割方案后，重新判断是否满足所述约束关系式，直到得到满足所述约束关系式的分割方案。

6.一种多级编码调制系统映射装置，包括：

容量获取模块，用于获取系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量；第i级调制子集是指在星座图中，前i个比特相等的信号点集合，第i级调制集包含2^i个调制子集，i大于等于1，小于等于所述n；第i级子信道的信道容量为第i比特携带的最大信息量，等于第i级调制子集的平均信道容量与第i+1级调制子集的平均信道容量之差；

处理模块，用于按照各级子信道的信道容量相等原则确定各级调制子集信道容量的约束关系式；

分割模块，用于基于所述约束关系式逐级确定出各级调制子集的分割方案；

映射模块，用于根据各级调制子集的分割方案，进行集分割映射得到目标映射的标签方案。

7.如权利要求6所述的多级编码调制系统映射装置，其特征在于，所述容量获取模块用于通过以下公式获取所述系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量：

<mfenced open = '{' close = ''> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mrow> <mo>{</mo> <mrow> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </munderover> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </munderover> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> </mrow> <mo>}</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <msup> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msup> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mrow> <mo>{</mo> <mrow> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </munderover> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>3</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>3</mn> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mn>...</mn> <mo>+</mo> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </munderover> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>3</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>3</mn> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> </mrow> <mo>}</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>...</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mrow> <mo>{</mo> <mrow> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </munderover> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mi>n</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mn>...</mn> <mo>+</mo> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </munderover> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mi>n</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> </mrow> <mo>}</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>C</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mn>...</mn> <mo>-</mo> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

其中，n表示调制阶数，C_n表示n阶调制格式下的总信道容量，C(x_i)表示第i级子信道的信道容量，C(A_i(x₁～x_i))表示第i级调制子集中前i个bit等于(x₁～x_i)调制子集的信道容量。

8.如权利要求7所述的多级编码调制系统映射装置，其特征在于，所述处理模块按照各级子信道的信道容量相等原则确定出的各级调制子集信道容量的约束关系式如下：

<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </msubsup> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>A</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;ap;</mo> <mfrac> <msub> <mi>C</mi> <mi>n</mi> </msub> <mi>n</mi> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msup> <mn>2</mn> <mn>1</mn> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </msubsup> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </msubsup> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;ap;</mo> <mfrac> <msub> <mi>C</mi> <mi>n</mi> </msub> <mi>n</mi> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msup> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>...</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </msubsup> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </msubsup> <mn>...</mn> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>1</mn> </msubsup> <mi>C</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>...</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;ap;</mo> <mfrac> <msub> <mi>C</mi> <mi>n</mi> </msub> <mi>n</mi> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mn>1</mn> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

其中，n表示调制阶数，C_n表示n阶调制格式下的总信道容量，C(x_i)表示第i级子信道的信道容量，C(A_i(x₁～x_i))表示第i级调制子集中前i个bit等于(x₁～x_i)调制子集的信道容量。

9.如权利要求8所述的多级编码调制系统映射装置，其特征在于，还包括信噪比获取模块，用于获取所述系统的信噪比容限；

所述分割模块用于确定第n-1级调制子集的分割方案包括：

所述分割模块确定在所述信噪比容限时2点间欧氏距离不同的星座点组成的第n-1级调制子集的信道容量值：C(d₁),C(d₂),…,C(d_m)；所述m小于等于所述n/2；

所述分割模块根据所述约束关系式确定调制子集信道容量等于C(d_j)(0<j<m)的子集个数k_i所应满足的约束条件：

其中，k_i表示信道容量等于C(d_i)的集合的个数；

所述分割模块搜索得到满足所述约束条件的组合{k₁，k₂，…，k_m}；

所述分割模块在星座图中存在一种分割方案满足所述组合{k₁，k₂，…，k_m}时，将该分割方案作为第n-1级调制子集的分割方案；否则，重新搜索满足所述约束条件的组合{k₁，k₂，…，k_m}。

10.如权利要求9所述的多级编码调制系统映射装置，其特征在于，所述分割模块还用于确定出第n-1级调制子集的分割方案后，确定第n-2级至第1级调制子集的分割方案，包括：

所述分割模块将第n-i级调制子集中欧式距离最近的两个子集组合成一个第n-i-1级调制子集，得到第n-i-1级调制子集的分割方案；

所述分割模块判断得到的第n-i-1级调制子集的分割方案是否满足所述约束关系式，如是，则将该分割方案作为第n-i-1级调制子集的分割方案；否则，将第n-i-1级调制子集的分割方案中信道容量最小和次小的调制子集进行重新组合得到新的第n-i-1级调制子集的分割方案后，重新判断是否满足所述约束关系式，直到得到满足所述约束关系式的分割方案。