CN108781206A - 用于正交信号调制的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了用于使用数字正交幅度调制来促进无线通信的方法和装置。无线通信设备的映射模块电子部件使用信号星座图来对用于发送的信号进行正交调制或对所接收的信号进行正交解调。信号星座图包括多个星座符号和相关联的位序列。公开了特定信号星座图。所述信号星座图可以通过考虑相位噪声和功率放大器非线性二者的优化过程来获得。

Description

用于正交信号调制的方法和装置
技术领域
本发明涉及无线通信领域，并且特别地涉及一种使用特定的正交幅度调制星座图来进行正交幅度调制的方法和装置。
背景技术
正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，QAM)已经在有线和无线数字通信系统中得到广泛应用。在数字QAM方案中，QAM星座由其在正交协作中的幅度和相位二者来指定。相移键控(phase-shift keying，PSK)调制可以被认为是QAM的特殊情况，其中PSK调制方案的幅度恒定并且PSK星座在圆上等间隔。
数字QAM的目的是将消息从发射器传送到接收器。然而，这种通信必须与诸如热噪声和相位噪声之类的噪声的存在以及诸如发射器功率限制之类的其他限制相抗衡。相位噪声(频率偏移)在较高频率如60GHz及以上的情况下尤其成问题，并且可能由于发射器和接收器二者中的不完美振荡器而产生。在存在热噪声、相位噪声和其他限制的情况下使用高阶QAM可能导致错误率高得无法接受，尤其是对于高频通信系统。
因此，需要一种消除或减轻现有技术的一个或更多个限制的用于正交幅度调制的方法和装置。
提供该背景信息以揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。并非必须承认也不应解释为前述信息中的任何信息构成针对本发明的现有技术。
发明内容
本发明的实施方式的目的是提供一种用于在无线通信系统中进行正交信号调制的方法和装置。根据本发明的实施方式，提供了一种用于使用数字正交幅度调制来促进无线通信的方法，该方法包括：根据具有指定星座点数的信号星座图，使用无线通信设备的映射模块电子部件在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，其中，所述星座符号中的每个星座符号在本文所述的表17至表26C中的一个表的一行中被指定，其中，星座符号的同相分量的归一化幅度在表中的所述一个表的“X”列和“Y”列中的一列中被指定，并且星座符号的正交分量的归一化幅度在表中的所述一个表的“X”列和“Y”列中的另一列中被指定。在各种实施方式中，信号星座图由表中的值舍入或截断为三、四、五或六个小数位来指定。在一些实施方式中，信号星座图可以选自表17至表26C多个表中的一个表中。在各种实施方式中，与星座符号相关联的特定位序列为如表17至表26C中所列出的，或者是通过下述方法从表17至表26C中列出的位序列导出：通过将所列出的位序列加上常数二进制值、通过对所列出的位序列应用一致的位重新排序操作、或者二者。
根据本发明的实施方式，提供了一种用于无线通信设备的被配置成使用数字正交幅度调制进行无线通信的装置，该装置包括映射模块电子部件，该映射模块电子部件被配置成：根据具有指定星座点数的信号星座图，在位序列与对应的星座符号之间进行转换，所述星座符号用于生成用于发送的信号或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于生成用于发送的信号并且在所接收的信号中被检测到，其中，所述星座符号中的每个星座符号在本文所述的表17至表26C中的一个表的一行中被指定，其中，星座符号的同相分量的归一化幅度在表中的所述一个表的“X”列和“Y”列中的一列中被指定，并且星座符号的正交分量的归一化幅度在表中的所述一个表的“X”列和“Y”列中的另一列中被指定。在各种实施方式中，信号星座图由表中的值舍入或截断为三、四、五或六个小数位来指定。在一些实施方式中，信号星座图可以选自表17至表26C多个表中的一个表中。在各种实施方式中，与星座符号相关联的特定位序列为如表17至表26C中所列出的，或者是通过下述方法从表17至表26C中列出的位序列导出：通过将所列出的位序列加上常数二进制值、通过对所列出的位序列应用一致的位重新排序操作、或者二者。
附图说明
根据下面结合附图作出的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得明显，在附图中：
图1示出了根据本发明的一种实施方式的无线发射器通信装置。
图2示出了根据本发明的另一实施方式的无线接收器通信装置。
图3示出了根据本发明的一种实施方式的用于无线发送QAM符号的方法。
图4示出了根据本发明的一种实施方式的用于无线接收QAM符号的方法。
图5示出了根据本发明的实施方式的映射模块电子部件。
图6示出了根据可以在本发明的实施方式中使用的IEEE 802.11ad无线通信方法在单载波物理层中从物理层服务数据单元(physical layer service data unit，PSDU)生成物理层协议数据单元(physical layer protocol data unit，PPDU)。
图7示出了可以根据本发明的实施方式使用的IEEE 802.11ad单载波物理层帧格式和相关联的块结构。
图8示出了根据本发明的一种实施方式的16点信号星座图。
图9示出了根据本发明的一种实施方式的32点信号星座图。
图10A示出了根据本发明的一种实施方式的64点信号星座图。
图10B示出了根据本发明的另一实施方式的64点信号星座图。
图10C示出了根据本发明的另一实施方式的64点信号星座图。
图10D示出了根据本发明的另一实施方式的64点信号星座图。
图11A示出了根据本发明的一种实施方式的128点信号星座图的第一象限。
图11B示出了根据本发明的另一实施方式的128点信号星座图的第一象限。
图11C示出了根据本发明的另一实施方式的128点信号星座图的第一象限。
图11D示出了根据本发明的另一实施方式的128点信号星座图的第一象限。
图12A示出了根据本发明的一种实施方式的256点信号星座图的第一象限。
图12B示出了根据本发明的另一实施方式的256点信号星座图的第一象限。
图12C示出了根据本发明的另一实施方式的256点信号星座图的第一象限。
图13示出了根据本发明的另一实施方式的16点信号星座图。
图14示出了根据本发明的另一实施方式的32点信号星座图。
图15A示出了根据本发明的另一实施方式的64点信号星座图。
图15B示出了根据本发明的另一实施方式的64点信号星座图。
图15C示出了根据本发明的另一实施方式的64点信号星座图。
图15D示出了根据本发明的另一实施方式的64点信号星座图。
图16A示出了根据本发明的另一实施方式的128点信号星座图的第一象限。
图16B示出了根据本发明的另一实施方式的128点信号星座图的第一象限。
图16C示出了根据本发明的另一实施方式的128点信号星座图的第一象限。
图16D示出了根据本发明的另一实施方式的128点信号星座图的第一象限。
图17A示出了根据本发明的另一实施方式的256点信号星座图的第一象限。
图17B示出了根据本发明的另一实施方式的256点信号星座图的第一象限。
图17C示出了根据本发明的另一实施方式的256点信号星座图的第一象限。
图18示出了根据本发明的一种实施方式的使用线性插值相位噪声减轻方法的残余相位噪声的标准偏差对SNR。
图19示出了根据本发明的一种实施方式的发射器和接收器系统。
图20示出了根据本发明的一种实施方式的用于强制施加峰值功率约束的简化的软限幅器。
图21示出了根据本发明的一种实施方式的理论频谱效率。
图22示出了根据本发明的另一实施方式的理论频谱效率。
图23示出了根据本发明的一种实施方式的星座图优化过程。
应当注意，在所有附图中，相同的特征由相同的附图标记来表示。
具体实施方式
本发明的实施方式涉及一种用于使用如本文所描述的数字QAM信号星座图进行无线通信的方法和装置。该方法包括：使用无线发射器和/或接收器或者相关联的信号处理电子器件，根据所描述的星座图来调制和/或解调信号。该装置包括被配置成根据所描述的星座图来调制和/或解调信号的无线发射器和/或接收器或者相关联的信号处理电子器件。如本文所使用的，QAM通常指用于调制彼此正交的两个载波信号的、包括同相分量和正交分量的任何幅度调制。例如，相移键控被认为是QAM的特定形式。
本发明的实施方式可以用于在发射器与接收器之间以无线方式传送信息。例如，该信息可以包括控制面数据、应用数据或者用户消息收发数据。在发射器侧，信息最初被表示为多个二进制数字(位)，并且对信号调制包括每次将给定数目m个位映射到信号星座图中的相应符号。在接收器侧，经由正交调制的波形来表示信息，并且解调信号包括将波形中的与信号星座图中的符号对应的部分映射到m个位的相关联的序列。
本发明的实施方式应用高阶调制方案，其中QAM调制中的M＝2m个符号中的每个符号表示多个(m>1)个位。表1示出了基于香农(Shannon)容量限制的频谱效率r＝mrc和所需的最小信噪比(Signal to Noise Ratio，SNR)，其对应于不同的码率rc和星座集合M＝2m(m＝2,...,8)的不同基数。
表1
根据本发明的实施方式，并且参照图1，公开了一种包括输入接口110、发射器映射模块120和发射器模块130的无线通信装置。输入接口110被配置成接收要以无线方式传输的数据。数据可以以二进制表示，并且可以包括至少m个位，其中m是正在使用的正交调制星座图的调制阶数的以2为底的对数。发射器映射模块120被配置成接收一个或更多个位序列。每个位序列代表长度为m的数据的一部分。位序列可以直接对应于m个连续的数据位，或者可以通过应用诸如加扰、交织、信道编码等操作从数据中导出位序列。发射器映射模块还被配置成对每个位序列生成具有同相分量124和正交分量126的相应星座符号122。如本文所述，根据特定信号星座图128给出位序列与所生成的星座符号之间的对应关系。通常，使用表示输入数据的多个位序列来生成星座符号的序列。发射器模块130被配置成基于由映射模块生成的星座符号来生成和发送无线信号135。
基于星座符号来生成无线信号可以以本领域技术人员容易理解的方式来执行。例如，同相分量的序列可以用于对第一正弦载波信号进行幅度调制，并且相应的正交分量的序列可以用于对与第一正弦信号异相(正交)的第二正弦载波信号进行幅度调制。同相分量和正交分量的序列可以表示为例如其幅度根据同相分量和正交分量的幅度而变化的脉冲串或其他电信号，例如以用于对载波信号进行幅度调制。经幅度调制的载波信号然后被相加在一起并且被发送。
根据本发明的实施方式，并且参照图2，公开了一种包括接收器模块210、接收器映射模块220和输出接口130的无线通信装置。接收器模块被配置成接收无线信号212并且基于无线信号来生成星座符号214，每个星座符号具有同相分量216和正交分量218。基于所接收的无线信号来生成星座符号可以以本领域技术人员容易理解的方式来执行。例如，可以将所接收的信号与载波信号的本地生成的副本相乘，可以对结果应用低通滤波，并且可以对低通滤波的输出进行采样，以恢复星座符号的同相分量和正交分量的表示。采样包括量化。对于硬判决解码，接收器映射模块220被配置成接收星座符号214并且针对每个星座符号生成与该星座符号对应的位序列228。如本文所述，根据特定信号星座图226给出位序列与所接收的星座符号之间的对应关系。输出接口230被配置成提供数据238，数据的一部分由与所接收的星座符号相关联的所生成的位序列228表示。可替代地，可以采用软判决解码，例如低密度奇偶校验LDPC解码或者turbo解码，其中解调器输出对数似然比(log-likelihood ratio，LLR)的序列，而不是执行直接符号到位的映射。然后，解码器使用LLR值进行解码。
所提供的m位的组可以直接表示m位的数据，或者可以通过应用诸如解扰、解交织、解码等操作从所生成的位序列中至少部分地获得数据的该部分。通常，使用所接收的无线信号来生成要传递到接收器映射模块的星座符号的序列。接收器映射模块然后使用硬判决解码或软判决解码来生成数据。
根据本发明的实施方式，并且参照图3，提供了一种用于促进无线发送QAM符号的方法。该方法包括经由无线通信设备的内部输入接口接收310要以无线方式传输的数据。数据可以包括至少m个位，其中m是通过正在使用的正交调制方案的调制阶数来确定。该方法还包括：提供320一个或更多个位序列。每个位序列代表例如在诸如但不一定限于信道编码的操作之后的数据的一部分。每个位序列具有长度m，其中m是与调制阶数对应的预定值。该方法还包括：为每个位序列确定330具有同相分量和正交分量的相应的星座符号。如本文所述，根据特定信号星座图给出位序列与所提供的星座符号之间的对应关系。通常，使用表示输入数据的多个位序列来生成星座符号的序列。该方法还可以包括：基于所确定的星座符号来生成和发送340无线信号。生成无线信号包括：根据所生成的星座符号的序列来调制载波信号。
根据本发明的实施方式，并且参照图4，提供了一种用于对QAM符号执行无线接收和解调的方法。该方法包括：接收410无线信号并且基于该无线信号来生成420所接收的基带符号，每个所接收的基带符号具有同相分量和正交分量。所接收的基带符号可以通过基于星座映射将最可能的星座符号映射到对应的位序列来生成位序列，或者形成与位相关的软值的序列，该与位相关的软值的序列指示与所选择的星座符号对应的位序列的特定位位置处的位值的似然性。因此，本方法还包括：提供430与所接收的基带符号对应的位序列或软值。如本文所述，根据特定信号星座图给出所接收的星座符号。该方法还包括提供440数据，该数据的一部分由所提供的位序列或与所接收的符号相关联的软值的序列来表示。可以例如通过对位序列执行信道解码和其他操作来提供数据。
本发明的实施方式提供了用于根据由如本文所述的信号星座图指定的对应关系、基于位序列来生成星座符号以及/或者基于星座符号来生成位序列或与位相关的软值的序列的方法和装置。这样的实施方式可以在统称为映射模块的上述发射器映射模块和接收器映射模块中表示。例如，所提供的装置可以接收m位的组，并且生成与所接收的位序列对应的包括同相分量和正交分量的星座符号。例如，位序列可以由诸如串行或并行数字数据信号之类的数字信号表示。星座符号的序列可以例如由电信号对来表示，所述电信号对的幅度随星座符号的同相分量和正交分量的幅度而变化。作为另一示例，星座符号的序列可以由时变数字或模拟信号来表示，所述时变数字或模拟信号传达由另一电子设备使用以生成这样的电信号对的指令。对于接收操作，所提供的装置可以接收电信号对，所述电信号对的幅度或其他特性由该装置解释为所接收的星座符号的序列的所接收的同相分量和正交分量的序列的幅度。该装置然后可以以较大的序列生成与所接收的星座符号的序列对应的多个位序列或者多个与位相关的软值。
因此，本发明的实施方式包括：例如根据特定信号星座图、使用映射模块在星座符号与位序列之间进行转换。在信号发送的情况下，转换包括基于位序列来生成星座符号。在信号接收的情况下，转换包括基于星座符号来生成位序列或者与位相关的软值的序列。信号调制和/或解调的诸如改变载波信号的幅度以及/或者处理所接收的信号恢复星座符号等的其他方面可以但不一定包括在本发明的实施方式中。
图5示出了根据本发明的实施方式提供的映射模块电子部件500。可以将电子部件设置为半导体电路，例如形成集成电路封装的一部分或全部。映射模块电子部件可以被配置成发射器映射模块、接收器映射模块或二者。映射模块包括被配置成提供和/或接收m位的组的第一接口510。映射模块还包括被配置成接收和/或提供指示星座符号的信号的第二接口520。在一些实施方式中，第二接口可以包括用于接收和/或提供星座符号的同相分量的第一端子522以及用于接收和/或提供星座符号的正交分量的第二端子524。映射模块被配置成根据信号星座图535经由转换电路530在位序列与星座符号之间进行转换。转换电路可以是数字或模拟电路。在一些实施方式中，根据特定信号星座图来预配置转换电路。在其他实施方式中，可以根据信号星座图来重新配置转换电路，其中该信号星座图可以经由映射模块的控制接口540来指定或选择。
本发明的实施方式应用于毫米波(mmWave)无线通信系统中的信号调制。本发明的一些实施方式能够适用于如在IEEE 802.11系列标准中规定的Wi-FiTM通信系统中进行的信号调制。本发明的一些实施方式能够适用于采用约60GHz的载波频率的无线通信系统中进行的信号调制。将容易理解的是，本发明的实施方式可以应用于其他无线通信系统以及有线系统或光学系统以及其他通信环境。
图6示出了根据可以在本发明的实施方式中使用的无线通信方法在单载波物理层中从物理层服务数据单元(PSDU)生成物理层协议数据单元(PPDU)。图6中示出的操作与IEEE 802.11ad无线局域网协议中指定的操作相当，并且可以在2012年12月公布的、E-ISBN为978-0-7381-8096-0的IEEE 802.11ad-2012标准文献中找到细节。单载波物理层可以采用例如码字长度为672的低密度奇偶校验(low-density parity check，LDPC)码。使输入的PSDU数据605经历加扰610，并且将加扰的位进行分段615以提供输入的位617。然后例如使用LDPC码对输入的位进行编码620以提供经编码的位622。可以在编码之后执行可选的交织操作623。交织例如可以包括将经编码的位混编。然后，经编码并且可能经交织的位可选地经历零填充625。然后对具有或不具有零填充的经编码的位进行调制630。在本发明的实施方式中，可以使用如本文所述的信号星座图来执行调制。然后，经调制的符号632经历符号块化和保护插入635，从而提供PPDU 640。一般来说，根据本发明的调制操作可以在信道编码如LDPC编码之后执行。
图7示出了可以根据本发明的实施方式使用的IEEE 802.11ad单载波物理层帧格式700和相关联的块结构。详细示出了一组三个邻接的数据块结构750a、750b、750c。数据块结构的数目可以是可变的。PPDU中的每个数据块结构750a、750b、750c包括448个经调制的数据符号752，经调制的数据符号752之前是保护间隔(guard interval，GI)755。这样，对于多个邻接块，448个经调制的数据符号752的组由具有相同长度64的双极Golay序列的GI755分隔。在给定组的448个经调制的数据符号752之前和之后的两个GI 755形成循环前缀，使得能够在接收器处进行FFT/IFFT操作以执行频域均衡。此外，已知的GI可以用于其他目的，例如用于减轻相位噪声的相位噪声估计。
本发明的实施方式涉及例如使用如图7所示的数据块结构的单载波系统中进行的信号调制和/或解调。本发明的实施方式涉及具有其他格式的数据块结构的单载波系统中进行的信号调制和/或解调。
本发明的实施方式涉及在具有或不具有相位噪声的通信系统中进行的信号调制和/或解调。相位噪声可以显著降低采用高阶数字QAM调制的高频通信系统中的链路性能。对IEEE 802.11ad考虑的一个相位噪声模型的功率频谱密度如等式(1)所示：
对IEEE 802.11ad考虑的该模型的参数化使得：PSD(0)＝-90dBc/Hz；极点频率fp＝1MHz；零频率fz＝100MHz；相应的PSD(无穷大)＝-130dBc/Hz；并且在发射器和接收器二者处对损伤进行建模。在本发明的实施方式中，提供了鉴于上述相位噪声模型而配置的信号星座图。
本发明的实施方式涉及在具有或不具有功率放大器非线性损伤的通信系统中的信号调制和/或解调。功率约束可以包括峰值平均功率比(peak-to average power ratio，PAPR)约束。在等式(2)中给出了对IEEE 802.11ad考虑的第一功率放大器非线性模型：
以RMS伏特为单位的
其中g是小信号增益，s是平滑因子，Asat是饱和度水平。
在等式(3)中给出了对IEEE 802.11ad考虑的第二功率放大器非线性模型：
对于上面的等式(2)和等式(3)，可以如下规定CMOS功率放大器模型参数。对于等式(2)：g＝4.65，Asat＝0.58，s＝0.81。对于等式(3)：α＝2560度，β＝0.114，q1＝2.4并且q2＝2.3。
在本发明的实施方式中，提供了鉴于上述功率放大器非线性模型而配置的信号星座图。
本发明的实施方式包括根据两种情况的星座图优化生成的信号星座图。第一种情况涉及具有线性信道并且没有发射功率约束的单载波系统。第二种情况涉及具有非线性损伤的非线性信道。对于这两种情况，考虑包括或排除相位噪声的子情况。在一些实施方式中，考虑发射功率和相位噪声约束两者来优化星座图。在各种实施方式中，在上面的等式(1)至(3)中给出了用于星座图优化的相位噪声模型和PA模型。可以使用该优化方法来生成多组16点、32点、64点、128点、和256点星座图。本文中公开了这些星座图中的选定的星座图。
注意，被认为对于特定码率为最优的星座图并不限于与该码率一起使用。相反，星座图可以用于各种码率，即使该星座图已经被优化以用于与特定码率一起使用。对用于不同码率的星座图的使用可能导致性能降低和/或最优性丧失。更一般地，注意，被认为对于特定组的条件是最优的星座图可以在其他条件下使用，性能可能会降低和/或最优性可能丧失。然而，这种性能降低可能是可接受的。此外，由于在不同条件下使用相同星座图的能力而导致的降低的复杂性可以引起补偿性能降低的益处。
下面详细描述根据本发明的实施方式提供的各种信号星座图。每个信号星座图表示一组星座符号。具有M个点的信号星座图被称为M点星座图。在各种实施方式中，星座符号的x坐标值指示星座符号的同相分量的(归一化)幅度，星座符号的y坐标值指示星座符号的正交分量的(归一化)幅度。可替代地，星座符号的x坐标值可以指示星座符号的正交分量的(归一化)幅度，星座符号的y坐标值指示星座符号的同相分量的(归一化)幅度。m位的序列可以与每个星座符号相关联。
在一些情况下，仅指定星座图的第一象限。因此，在一些实施方式中，可以通过反射对称性从第一象限中的星座符号容易地获得星座图的其他象限中的星座符号的位置。对于反射对称性，在给定第一象限中的星座符号的情况下，可以通过Y(纵)轴上的反射来获得第二象限中的星座符号的位置。更具体地，反射操作可以包括：针对由向量位置(x,y)指定的第一象限中的每个星座符号，获得由向量位置(-x,y)指定的第二象限中的星座符号。类似地，在给定第一象限中的星座符号的情况下，可以通过Y轴上的反射随后通过X(横)轴上的反射来获得第三象限中的星座符号的位置。更具体地，反射操作可以包括：针对由向量位置(x,y)指定的第一象限中的每个星座符号(其中x和y是非负值)，获得由向量位置(-x，-y)指定的第三象限中的星座符号。类似地，在给定第一象限中的星座符号的情况下，可以通过X(横)轴上的反射来获得第四象限中的星座符号的位置。更具体地，反射操作可以包括：针对由向量位置(x,y)指定的第一象限中的每个星座符号，获得由向量位置(x,-y)指定的第二象限中的星座符号。作为上述通过反射操作来根据第一象限中的星座符号获得不同象限中的星座符号的替代方法，可以使用一系列反射操作。例如，可以通过Y轴上的反射从第一象限中的星座符号获得第二象限中的星座符号，可以通过X轴上的反射从第二象限中的星座符号获得第三象限中的星座符号，可以通过Y轴上的反射从第三象限中的星座符号获得第四象限中的星座符号。如本文所使用的，术语“反射对称星座符号”是指给定值x和y的四个星座符号(x,y)、(x,-y)、(-x,-y)和(-x,y)的集合。
如本文所使用的，术语“对称星座符号”是指“反射对称星座符号”。由反射对称星座符号组成的星座图也可以被称为反射对称星座图，或称为“对称星座图”。
在各种实施方式中，示出的信号星座图可以按照非零缩放因子k来缩放。可以通过将星座图中的每个星座符号(x,y)映射到新的星座符号(kx,ky)来执行信号星座图的缩放。图8至图17C中示出的并且在表17至表26C中指定的(x,y)坐标值是标称的。在表17至表21C中，星座幅度被归一化为使得跨越所有星座符号的平均功率等于1。在表22至表26C中，星座幅度被归一化为使得每个星座符号的功率小于或等于1。可替代地，指定的坐标值可以被归一化为使得所有星座符号中的峰值功率等于1。对指定星座图的当前描述应当被理解为包括例如本领域技术人员将容易理解的其他缩放或其归一化。
在各种实施方式中，在示出的信号星座图中的星座符号的(x,y)位置可以改变有限的量。例如，当在一个实施方式中以d个小数位的精度来指定星座符号的位置时，另一实施方式可以对应于星座符号的相同大致位置，但是以d-1个小数位的精度来指定，另一实施方式对应于星座符号的相同大致位置，但是以d-2个小数位的精度来指定，而再一实施方式对应于星座符号的相同大致位置，但是以d-3个小数位的精度来指定。可以通过舍入或截断从高精度的实施方式获得低精度的实施方式。在各种实施方式中，星座符号的归一化的(x,y)位置可以被指定为3、4、5或6个小数位。由精度达到至少d个小数位的坐标值限定的幅度是当测量时与精度达到至少d个小数位的坐标值一致的幅度，测量结果和/或坐标值的另外的小数位通过截断而舍弃或者经受到第d个小数位的舍入运算。
在一些实施方式中，考虑到诸如I/Q臂幅度和相位平衡、DC偏移和相位噪声的因素，小数位的精度可以与误差向量幅度(Error Vector Magnitude，EVM)要求相关。在IEEE802.11ad中，对于单载波传输，EVM通常需要低至-21dB，对于OFDM传输，EVM通常需要低至-26dB。
作为另一示例，当在具有d个小数位的精度的第一实施方式中指定星座符号的位置时，第二实施方式可以对应于星座符号的相同大致位置，但变化达最大δ个单位，其中δ处于10-d或者10-d+1或10-d+2的量级，使得例如在第一实施方式中给定星座符号(x,y)的情况下，第二实施方式可以包括对应的星座符号(x',y')，其中(x-δ,y-δ)<(x’,y’)<(x+δ,y+δ)，或者可替代地||(x’,y’)-(x,y)||<δ。
在本发明的实施方式中，星座符号的归一化幅度由落在矩形区域内——包括沿着矩形区域的边界——的任意处的坐标来限定。对于每个星座符号，矩形区域由第一坐标对指定的第一角和第二坐标对指定的第二角来限定。第二角与第一角对角相对。对于表17至表26C中的一个表中指定的信号星座图，以及对于该表中列出的每个坐标对，可以通过对列出的坐标对的X和Y值二者进行向下舍入来从列出的坐标对中导出第一坐标对(指定矩形区域的第一角)。可以通过对列出的坐标对的X值和Y值二者进行向上舍入来从列出的坐标对中导出第二坐标对(指定矩形区域的第二角)。如本领域技术人员容易理解的那样，在一些实施方式中，舍入被执行到小数点后三位。在一些实施方式中，舍入被执行到小数点后四位。在一些实施方式中，舍入被执行到小数点后五位。
这样，对于原始表17至表26C中的每一个表，可以定义新表，在新表中，原始表的“X”列被一对列“Xmin”和列“Xmax”替换，并且原始表的“Y”列被一对列“Ymin”和列“Ymax”替换。列“Xmin”和列“Ymin”列出第一坐标对的X值和Y值，并且列“Xmax”和列“Ymax”列出第二坐标对的X值和Y值。新表指示用于星座符号的一组范围，使得每个星座符号的归一化幅度具有在“Xmin”列的对应行中指定的值与在“Xmax”列的同一行中指定的值之间的X坐标值，并且进一步使得星座符号的归一化幅度具有在“Ymin”列的同一行中指定的值与在“Ymax”列的同一行中指定的值之间的Y坐标值。为了简洁起见，在本公开内容中没有明确列出这样的新表，然而这样的新表可以容易地由本领域技术人员如上所述地导出。
在一些实施方式中，不是通过舍入来确定矩形区域的角，而是可以通过下述方法从所列出的坐标对中导出矩形区域的第一角：从所列出的坐标对的X值中减去第一预定值，并且从所列出的坐标对的Y值减去第二预定值。用于指定矩形区域的第二角的第二坐标对可以通过下述方法从所列出的坐标对中导出：将第一预定值与所列出的坐标对的X值相加，并且将第二预定值与所列出的坐标对的Y值相加。第一预定值和第二预定值可以是例如小于或等于0.0005的值。
除了指定星座符号在XY平面中的向量位置之外，本发明的实施方式还指定与每个星座符号对应的位序列。如本领域技术人员将容易理解的那样，在给定m位的输入组的情况下，调制包括：识别信号星座图中与位序列对应的符号并且根据所识别的符号来调制信号。类似地，对所接收的信号的解调包括：识别信号星座图中的与所接收的信号的给定部分最接近地对应的符号，并且输出与所识别的符号对应的位序列或者与星座图对应的与位相关的软值的序列。信号与星座符号之间的对应关系可以使得，在信号可以由函数Acos(ωt)+Bsin(ωt)局部地描述的情况下，对应的星座符号是XY平面中到点(A,B)最近的星座符号。
在各种实施方式中，每组m个位包括两个象限指定位。象限指定位可以位于位序列中的固定位置处。例如，位序列的前两个位(最高有效位)可以是象限指定位。位序列的其余m-2个位被称为非象限指定位。在一些实施方式中，与第一象限中的所有星座符号对应的象限指定位为00，与第二象限中的所有星座符号对应的象限指定位为10，与第三象限中的所有星座符号对应的象限指定位为11，并且与第四象限中的所有星座符号对应的象限指定位为01。
在各种实施方式中，每个给定星座符号的非象限指定位(例如m-2个最低有效位)可以等同于与给定星座符号在同一组对称星座符号内的每个其他星座符号的非象限指定位。
容易理解的是，位序列与星座符号之间的对应关系可以以几种方式变化。例如，示出的位值中的每个位值被反转，使得“0”位变为“1”，并且使得“1”位变为“0”。作为另一示例，示出的位的位置可以被重新排序。重新排序可以是一致的位重新排序，即其中对星座图中的所有位序列应用相同的重新排序。重新排序的简单示例是将所有位颠倒，例如，使得组abcd被组dcba替换。作为又一示例，可以使用模M二进制加法运算将每个示出的位序列加上常数值，其中M＝2m，并且m是每个位序列中的位的数目。注意，位反转对应于加上由所有二进制的1构成的特定常数值。还可以执行位重新排序和加上常数值的组合。
在一些实施方式中，对于范围从k＝1到k＝2m-2且包括1和2m-2的索引值k(其中m是每个位序列中的位的数目)，与由坐标对中的第k个列出的坐标对限定的星座符号对应的位序列的非象限指定位等于：k-1的二进制表示；在模2m-2加法下将k-1的二进制表示加上常数值；使k-1的二进制表示经历一致的位重新排序；或者在模2m-2加法下将k-1的二进制表示加上常数值并且经历一致的位重新排序。
注意，在表17至表26C中，与星座符号相关联的位序列对应于列表中的星座符号的位置的二进制表示。例如，第一个列出的星座符号与位序列“0...000”相关联，第二个列出的星座符号与位序列“0...001”相关联，等等。
在各种实施方式中，使用格雷(Gray)映射将位序列分配给星座符号。格雷映射包括：将位模式(位序列)与星座符号相关联，使得与相邻星座符号相关联的位序列仅相差一个位。也就是说，分配给最接近第一星座符号的星座符号的位序列与分配给第一星座符号的位序列相差一个位。二维格雷映射包括：将位序列与星座符号相关联，使得与相邻星座符号相关联的位序列仅相差一个位，并且与接下来最近的星座符号相关联的位序列相差两个位。术语“相邻”可以被理解为在应用于信号星座图中的星座点的距离度量方面最接近。
图8示出了根据本发明的一种实施方式提供的16点信号星座图。图8中示出的星座符号的对应(x,y)坐标值在表17中被设置为六个小数位。图8的信号星座图被优化以用于与3/4的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。码率对应于下述信道码，该信道码在映射到用于发送的星座符号之前应用于位序列并且用于解码以恢复经编码的信息位。在图8至图17C中，(根据本发明的一些实施方式的)位序列一般在其对应的星座点上方示出。可以通过参考相应的表来解决模糊性。
图9示出了根据本发明的一种实施方式提供的32点信号星座图。图9中示出的星座符号的对应的(x,y)坐标值在表18中被设置为六个小数位。图9的信号星座图被优化以用于与3/4的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。
图10A至图10D示出了根据本发明的实施方式提供的四个不同的64点信号星座图。图10A至图10D中示出的星座符号的对应的(x,y)坐标值分别在表19A至表19D中被设置为六个小数位。图10A的信号星座图被优化以用于与5/8的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图10B的信号星座图被优化以用于与3/4的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图10C的信号星座图被优化以用于与13/16的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图10D的信号星座图被优化以用于与7/8的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。
图11A至图11D示出了根据本发明的实施方式提供的四个不同的128点信号星座图的第一象限。图11A至图11D中示出的星座符号的对应的(x,y)坐标值分别在表20A至表20D中被设置为六个小数位。图11A的信号星座图被优化以用于与5/8的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图11B的信号星座图被优化以用于与3/4的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图11C的信号星座图被优化以用于与13/16的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图11D的信号星座图被优化以用于与7/8的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。
图12A至图12C示出了根据本发明的实施方式提供的三个不同的256点信号星座图的第一象限。图12A至图12C中示出的星座符号的对应的(x,y)坐标值分别在表21A至表21C中被设置为六个小数位。图12A的信号星座图被优化以用于与3/4的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图12B的信号星座图被优化以用于与13/16的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图12C的信号星座图被优化以用于与7/8的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。
以上关于图8至图12C以及表17至表21C描述的星座图最初通过产生下述信号星座图的优化操作来导出，所述信号星座图针对展示相位噪声损伤但不具有功率放大器非线性的单载波情况而被优化。然而，星座图不一定限于在这些情况下使用。
图13示出了根据本发明的一种实施方式提供的16点信号星座图。图13中示出的星座符号的对应的(x,y)坐标值在表22中被设置为六个小数位。图13的信号星座图被优化以用于与3/4的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。
图14示出了根据本发明的一种实施方式提供的32点信号星座图。图14中示出的星座符号的对应的(x,y)坐标值在表23中被设置为六个小数位。图14的信号星座图被优化以用于与3/4的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。
图15A至图15D示出了根据本发明的实施方式提供的四个不同的64点信号星座图。图15A至图15D中示出的星座符号的对应的(x,y)坐标值分别在表24A至表24D中被设置为六个小数位。图15A的信号星座图被优化以用于与5/8的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图15B的信号星座图被优化以用于与3/4的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图15C的信号星座图被优化以用于与13/16的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图15D的信号星座图被优化以用于与7/8的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。
图16A至图16D示出了根据本发明的一种实施方式提供的四个不同的128点信号星座图的第一象限。图16A至图16D中示出的星座符号的对应的(x,y)坐标值分别在表25A至表25D中被设置为六个小数位。图16A的信号星座图被优化以用于与5/8的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图16B的信号星座图被优化以用于与3/4的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图16C的信号星座图被优化以用于与13/16的码率一起使用，并且还适合于与其他码率一起使用。图16D的信号星座图被优化以用于与7/8的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。
图17A至图17C示出了根据本发明的实施方式提供的三个不同的256点信号星座图的第一象限。图17A至图17C中示出的星座符号的对应的(x,y)坐标值分别在表26A至表26C中被设置为六个小数位。图17A的信号星座图被优化以用于与3/4的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图17B的信号星座图被优化以用于与13/16的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。图17C的信号星座图被优化以用于与7/8的码率一起使用，并且也适合于与其他码率一起使用。
以上关于图13至图17C以及表22至表26C描述的星座图最初通过产生下述信号星座图的优化操作来导出，所述信号星座图被认为对于展现相位噪声和功率放大器非线性损伤二者的单载波情况而言是最优的。然而，星座图不一定限于在这些情况下使用。
表17至表26C中提供的(x,y)坐标值被指定为六个小数位的精度水平。在一些实施方式中，在图8至图17C中示出并且在表17至表26C中示出的星座符号的坐标值可以被截断为三个、四个或五个小数位的精度水平。
本发明的实施方式提供了一种用于使用数字正交幅度调制来进行无线通信的方法和装置。该方法和装置涉及由无线通信设备的映射模块电子部件利用信号星座图来对用于发送的信号进行调制或对所接收的信号进行解调，该信号星座图包括多个星座符号。可以使用例如如下所述的优化过程来获得信号星座图。注意，下面的优化过程不旨在限制所公开的信号星座图。相反，提供优化过程以作为可以如何获得这些以及类似星座图的示例，以及可以期望这些星座图表现良好的环境的示例。
在实际系统中，可以说相位噪声具有记忆性。也就是说，给定时间处的相位噪声的状态可以取决于先前时间处的相位噪声的状态。因此，根据本发明的实施方式，基于指定的导频分布以及用于相位估计和相位噪声减轻的方法，获得由对具有记忆性的相位噪声的不完美消除引起的残余相位误差。残余相位误差被假定为白色随机过程。因此，借助于从具有记忆性的相位噪声到无记忆性的残余相位误差的转换，具有白相位噪声约束和白高斯噪声的星座图优化的方法可以在存在表示具有记忆性的相位噪声的约束的情况下应用于星座图优化。
本发明的一个实施方式提供了使用简化的优化算法对具有仅相位噪声约束或者具有相位噪声约束和功率约束二者的经优化调制符号星座图进行联合信号标记优化而导出的信号星座图，以获得诸如具有128或256个点的星座图之类的高阶调制的星座图。
本发明的另一实施方式提供了从单载波系统中的导频序列分布的优化导出的信号星座图，其取决于如等式(1)中所描述的给定相位噪声模型以及特定SNR水平、开销比以及相位估计和相位噪声减轻算法。
根据本发明的一种实施方式，可以使用基于每W个发送的符号存在长度为L的导频字段来估计相位噪声的简单且有效的算法，其中导频开销OH＝L/W。受相位噪声θk和热噪声nk影响的信道的输出可以写成：
如果已知导频符号被放置在连续位置中
k∈[nW-L/2,nW+L/2]，
n为任意整数，则与导频字段的中间对应的相位估计可以计算如下：
为了导出使用等式(4)计算的两个连续相位估计——即第(nW)个和第((n+1)W)个相位估计——之间的相位序列，使用以下线性插值公式：
对于给定开销OH＝L/W，可以通过将估计等式(4)的准确度与插值等式(5)的准确度进行折衷来获得导频字段L的最优长度。如图7所示，在IEEE 802.11ad单载波(SingleCarrier，SC)块中，导频字段长度L＝64并且单个SC块长度W＝512。因此，OH＝64/512＝12.5％。
在相位噪声减轻之后，假定残余相位误差的功率频谱密度(power spectraldensity，PSD)为白色。残余相位噪声的标准偏差用于评估在相位噪声减轻处理之后的相位误差，并且用于优化星座图。图18示出了使用线性插值相位噪声减轻方法(5)的残余相位噪声的标准偏差对SNR。示出了对于波特率Rs＝2GHz并且导频开销为12.5％的系统的残余相位噪声的标准偏差(左侧纵轴)对SNR。实线曲线对应于802.11ad SC帧结构(L＝64，W＝512)。虚线曲线对应于最优导频分布。点划曲线示出了最优导频字段长度(在右侧纵轴上读取)。
在理想检测和解码下，信道上的给定信号星座图的性能可以使用互信息(MutualInformation，MI)来计算：
或者使用实际互信息(Pragmatic Mutual Information，PMI)来计算：
图19示出了由PMI约束的发射器和接收器系统。在图19中以及上述等式(6)和(7)中，W和Z分别表示信道的输入和输出，Bi是W中的第i位。MI提供最大频谱效率的上限，该上限被定义为r＝mrc，其中m是与每个调制符号相关联的位的数目，rc是二进制码率。然而，在实际系统中，在PMI方法下执行对信号星座图的优化。为了改进实际系统的性能，可以例如使用格雷映射对位到星座图的映射适当地进行优化。虽然PMI通常会与MI相差很大，但是当使用优化的星座图和位到信号映射时，可以显著地减小差别。
当已知信道P的条件分布(Z|W)时，可以使用数值技术来执行对PMI的计算。当信道无记忆时，给定时刻处的输出仅依赖于相同时间处的对应输入，PMI的计算变得更容易。实际的无记忆信道模型包括AWGN和白相位噪声信道。
在通过使用非线性放大器来约束的信道中，可以适当地修改对星座图的优化。在这些情况下，可以使用图20中示出的简化的软限幅器通过强制施加峰值功率约束来表示非线性的AM/AM曲线。星座图的峰值功率然后可以变成相关参数。
根据优化过程，在信号星座图的计算中使用以下系统条件。考虑具有16、32、64、128和256个调制点的信号星座图。考虑五个码率：rc＝1/2、5/8、3/4、13/16、7/8。考虑与下述情况对应的信道情况：没有相位噪声的AWGN、具有对应于最优导频分布的最小残留相位噪声的AWGN、具有对应于标准(64/512)导频分布的残余相位噪声的AWGN、具有非线性的AWGN、具有非线性和对应于最优导频分布的最小残留相位噪声的AWGN、以及具有非线性和对应于标准(64/512)导频分布的残余相位噪声的AWGN。非线性是使用峰值信噪比(PeakSignal-to-Noise ratio，PSNR)约束来表示。
根据本发明的实施方式，对于每对码率和星座图大小，以及对于各种级别的残留相位噪声，星座图和对应的二进制标记被设计为在最小可能SNR或PSNR的情况下实现大于目标频谱效率r＝mrc的PMI。
图21是示出了根据本发明的一种实施方式的(对于具有位交织编码调制(BitInterleaved Coded Modulation，BICMm)(一种实际互信息(PMI)方法)的正方形QAM型星座图(M＝22q)的)作为信道SNR的函数的由香农限制引起的频谱效率损耗(以位/维度为单位)的图。该图示出了当使用BICM方法时，每个星座集具有用于实际使用的最优SNR范围。
图22是示出了根据本发明的一种实施方式的作为频谱效率的函数的由香农限制引起的频谱效率损耗(以位/维度为单位)的图。在图22中，观察到不同星座图之间的最优性的交叉点大致发生在频谱效率r＝(q-0.4)位/维度处，其中q是与星座图的每个信号相关联的位的数目。
根据该观察，可以确定具有BICM的22q QAM星座图的码率的最优范围：
(q-1.4)/q<rc q<(q-0.4)/q。
在一些实施方式中，可以通过还实现大小为M＝22q+1的交叉QAM星座图来进一步缩小最优范围。也就是说，除了正方形QAM星座图之外，还可以利用非正方形QAM星座图。
在一些实施方式中，当0.3<rc q<0.8时，使用例如具有3/4的码率的16点星座图或32点星座图。在一些实施方式中，当0.53<rc q<0.87时，使用例如具有5/8、3/4、13/16或7/8的码率的64点星座图或128点星座图。在一些实施方式中，当0.65<rc q<0.9时，使用例如具有3/4、13/16或7/8的码率的256点星座图。
在给定调制格式、码率和信道情况的情况下，星座图和位序列标记可以被优化为使SNR最小化，以实现大于目标频谱效率r＝mrc的PMI。图23示出了根据本发明的一种实施方式的使用模拟退火(simulated annealing，SA)技术的适用的星座图优化过程。本发明的实施方式涉及提供下述信号星座图，该信号星座图从应用于使实用互信息最大化的模拟退火算法导出。该算法可以使用对数函数、多项式函数或其他冷却函数。多项式冷却函数可以特别适用于高阶调制，例如64阶及以上。
表2至表16示出了指示在表17至表26C以及图8至图17中本文公开的对应信号星座图的性能与常规的QAM星座图的性能相比的数值结果。这些信号星座图被数值地评估以获得示出的结果。这些结果在某些假设下获得，并且仅通过示例的方式来提供，并且应当理解，在实践中性能可以变化。
在SNR或PSNR方面适当地报告了表2至表16中的性能，以实现QAM和所选择的经优化星座图的目标频谱效率。表2至表4涉及16点星座图，表5至表7涉及32点星座图，表8至表10涉及64点星座图，表11至表13涉及128点星座图，以及表14至表16涉及到256点星座图。表2、表5、表8、表11和表14示出了用作比较基础的正方形QAM星座图的性能。表3、表6、表9、表12和表15示出了根据本发明的实施方式的所选择的(经优化)星座图的性能。表4、表7、表10、表13和表16示出了本文中公开的所选择的(经优化)星座图相对于其最接近的对应QAM星座图的以dB为单位的增益，并且这些表中的每个表可以通过对紧接其前面的两个表执行减法来获得。
在表2至表16中，使用针对与表中指示的相位噪声、导频信号和功率放大器条件对应的系统情况优化的星座图获得了每个性能结果。
表2至表16示出了在大量情况下特别是在PSNR的情况下被认为是显著的性能增益。
表1：QAM与所选择的具有16点的经优化星座图的性能(I)的对比。
表3：QAM与所选择的具有16点的经优化星座图的性能(II)的对比。
表4：QAM与所选择的具有16点的经优化星座图的性能(III)的对比。
表5：QAM与所选择的具有32点的经优化星座图的性能(I)的对比。
表6：QAM与所选择的具有32点的经优化星座图的性能(II)的对比。
表7：QAM与所选择的具有32点的经优化星座图的性能(III)的对比。
表8：QAM与所选择的具有64点的经优化星座图的性能(I)的对比。
表9：QAM与所选择的具有64点的经优化星座图的性能(II)的对比。
表10：QAM与所选择的具有64点的经优化星座图的性能(III)的对比。
表11：QAM与所选择的具有128点的经优化星座图的性能(I)的对比。
表12：QAM与所选择的具有128点的经优化星座图的性能(II)的对比。
表13：QAM与所选择的具有128点的经优化星座图的性能(III)的对比。
表14：QAM与所选择的具有256点的经优化星座图的性能(I)的对比。
表15：QAM与所选择的具有256点的经优化星座图的性能(II)的对比。
表16：QAM与所选择的具有256点的经优化星座图的性能(III)的对比。
本文中引用的表17至表26C如下所示。如上所述，每个表指定信号星座图，表中的每行指定下述星座符号，其中，X值和Y值中的一个指示星座符号的同相分量的归一化幅度，X值和Y值中的另一个指示星座符号的正交分量的归一化幅度。归一化幅度可以被缩放。第一列指定与星座符号对应的位序列。在一些实施方式中，第一列中的条目可以被重新排序。在一些实施例中，第二列中的条目可以例如通过舍入、截断或改变多达预定量来改变。
表17
表18
表19A
表19B
表19C
表19D
表20A
表20B
表20C
表20D
表21A
表21B
表21C
表22
表23
表24A
表24B
表24C
表24D
表25A
表25B
表25C
表25D
表26A
表26B
表26C
通过对前述实施方式的描述，本发明可以通过仅使用硬件或者使用软件和必要的通用硬件平台来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以体现为软件产品的形式。软件产品可以存储在非易失性或非暂态存储介质中，该存储介质可以是光盘只读存储器(CD-ROM)、USB闪存盘或可移除硬盘。软件产品包括使计算机设备(个人计算机、服务器或网络设备)能够执行本发明的实施方式中提供的方法的多个指令。例如，这样的执行可以对应于如对本文所描述的逻辑操作的仿真。软件产品可以附加地或者可替代地包括使计算机设备能够执行根据本发明的实施方式的用于对数字逻辑装置进行配置或编程的操作的多个指令。
虽然参照本发明的具体特征及其实施方式描述了本发明，但是显然可以在不脱离本发明的情况下对其进行各种修改和组合。因此，说明书和附图仅被认为是对由所附权利要求限定的本发明的说明，并且预期会涵盖落入本发明的范围内的任何和所有修改、变型、组合或等同方案。

Claims (72)

1.一种用于使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的方法，所述方法包括：
根据64点星座图，使用无线通信设备的映射模块电子部件在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为至少四个小数位的精度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为至少五个小数位的精度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为六个小数位的精度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号星座图是反射对称星座图。
6.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述坐标对中的第一坐标表示所述星座符号的同相分量和正交分量中的一个分量的归一化幅度，以及
所述坐标对中的第二坐标表示所述星座符号的同相分量和正交分量中的另一个分量的归一化幅度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，使用格雷映射将所述位序列分配给所述星座符号。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述位序列中的每个位序列的长度为6位，包括4个非象限指定位，以及其中，对于范围在从k＝1至k＝16且含1和16的索引值k，与由所述坐标对中的第k个列出的坐标对限定的星座符号对应的位序列的非象限指定位等于：k-1的二进制表示；在模16加法下将k-1的二进制表示加上常数值；使k-1的二进制表示经历一致的位重新排序；或者在模16加法下将k-1的二进制表示加上常数值并且经历一致的位重新排序。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述信号星座图是反射对称星座图，以及其中，与同一组反射对称星座符号内的星座符号对应的位序列具有相同的非象限指定位。
10.一种用于无线通信设备的被配置成使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的装置，所述装置包括：
映射模块电子部件，所述映射模块电子部件被配置成：根据64点星座图，在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为至少四个小数位的精度。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为至少五个小数位的精度。
13.根据权利要求10所述的装置，其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为六个小数位的精度。
14.根据权利要求10所述的装置，其中，所述信号星座图是反射对称星座图。
15.根据权利要求10所述的装置，其中，所述坐标对中的左手侧坐标表示所述星座符号的同相分量和正交分量中的一个分量的归一化幅度，并且所述坐标对中的右手侧坐标表示所述星座符号的同相分量和正交分量中的另一个分量的归一化幅度。
16.根据权利要求10所述的装置，其中，使用格雷映射将所述位序列分配给所述星座符号。
17.根据权利要求10所述的装置，其中，所述位序列中的每个位序列的长度为6位，包括4个非象限指定位，以及其中，对于范围在从k＝1至k＝16且含1和16的索引值k，与由所述坐标对中的第k个列出的坐标对限定的星座符号对应的位序列的非象限指定位等于：k-1的二进制表示；在模16加法下将k-1的二进制表示加上常数值；使k-1的二进制表示经历一致的位重新排序；或者在模16加法下将k-1的二进制表示加上常数值并且经历一致的位重新排序。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述信号星座图是反射对称星座图，以及其中，与同一组反射对称星座符号内的星座符号对应的位序列具有相同的非象限指定位。
19.一种用于使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的方法，所述方法包括：
根据64点星座图，使用无线通信设备的映射模块电子部件在星座符号与和星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
20.一种用于无线通信设备的被配置成使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的装置，所述装置包括：
映射模块电子部件，所述映射模块电子部件被配置成：根据64点星座图，在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
21.一种用于使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的方法，所述方法包括：
根据64点星座图，使用无线通信设备的映射模块电子部件在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
22.一种用于无线通信设备的被配置成使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的装置，所述装置包括：
映射模块电子部件，所述映射模块电子部件被配置成：根据64点星座图，在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
23.一种用于使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的方法，所述方法包括：
根据64点星座图，使用无线通信设备的映射模块电子部件在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
24.一种用于无线通信设备的被配置成使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的装置，所述装置包括：
映射模块电子部件，所述映射模块电子部件被配置成：根据64点星座图，在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
25.一种用于使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的方法，所述方法包括：
根据64点星座图，使用无线通信设备的映射模块电子部件在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
26.一种用于无线通信设备的被配置成使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的装置，所述装置包括：
映射模块电子部件，所述映射模块电子部件被配置成：根据64点星座图，在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
27.一种用于使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的方法，所述方法包括：
根据64点星座图，使用无线通信设备的映射模块电子部件在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
28.一种用于无线通信设备的被配置成使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的装置，所述装置包括：
映射模块电子部件，所述映射模块电子部件被配置成：根据64点星座图，在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
29.一种用于使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的方法，所述方法包括：
根据64点星座图，使用无线通信设备的映射模块电子部件在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
30.一种用于无线通信设备的被配置成使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的装置，所述装置包括：
映射模块电子部件，所述映射模块电子部件被配置成：根据64点星座图，在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
31.一种用于使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的方法，所述方法包括：
根据64点星座图，使用无线通信设备的映射模块电子部件在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
32.一种用于无线通信设备的被配置成使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的装置，所述装置包括：
映射模块电子部件，所述映射模块电子部件被配置成：根据64点星座图，在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述64点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
33.一种用于使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的方法，所述方法包括：
根据16点星座图，使用无线通信设备的映射模块电子部件在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述16点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述16点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为至少四个小数位的精度。
35.根据权利要求33所述的方法，其中，所述16点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为至少五个小数位的精度。
36.根据权利要求33所述的方法，其中，所述16点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为六个小数位的精度。
37.根据权利要求33所述的方法，其中，所述信号星座图是反射对称星座图。
38.根据权利要求33所述的方法，其中，
所述坐标对中的第一坐标表示所述星座符号的同相分量和正交分量中的一个分量的归一化幅度，以及
所述坐标对中的第二坐标表示所述星座符号的同相分量和正交分量中的另一个分量的归一化幅度。
39.根据权利要求33所述的方法，其中，使用格雷映射将所述位序列分配给所述星座符号。
40.根据权利要求1所述的方法，其中，所述位序列中的每个位序列的长度为4位，包括2个非象限指定位，以及其中，对于范围在从k＝1至k＝4且含1和4的索引值k，与由所述坐标对中的第k个列出的坐标对限定的星座符号对应的位序列的非象限指定位等于：k-1的二进制表示；在模4加法下将k-1的二进制表示加上常数值；使k-1的二进制表示经历一致的位重新排序；或者在模4加法下将k-1的二进制表示加上常数值并且经历一致的位重新排序。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述信号星座图是反射对称星座图，以及其中，与同一组反射对称星座符号内的星座符号对应的位序列具有相同的非象限指定位。
42.一种用于无线通信设备的被配置成使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的装置，所述装置包括：
映射模块电子部件，所述映射模块电子部件被配置成：根据16点星座图，在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述16点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
43.根据权利要求42所述的装置，其中，所述16点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为至少四个小数位的精度。
44.根据权利要求42所述的装置，其中，所述16点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为至少五个小数位的精度。
45.根据权利要求42所述的装置，其中，所述16点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为六个小数位的精度。
46.根据权利要求42所述的装置，其中，所述信号星座图是反射对称星座图。
47.根据权利要求42所述的装置，其中，所述坐标对中的左手侧坐标表示所述星座符号的同相分量和正交分量中的一个分量的归一化幅度，并且所述坐标对中的右手侧坐标表示所述星座符号的同相分量和正交分量中的另一个分量的归一化幅度。
48.根据权利要求42所述的装置，其中，使用格雷映射将所述位序列分配给所述星座符号。
49.根据权利要求42所述的装置，其中，所述位序列中的每个位序列的长度为4位，包括2个非象限指定位，以及其中，对于范围在从k＝1至k＝4且含1和4的索引值k，与由所述坐标对中的第k个列出的坐标对限定的星座符号对应的位序列的非象限指定位等于：k-1的二进制表示；在模4加法下将k-1的二进制表示加上常数值；使k-1的二进制表示经历一致的位重新排序；或者在模4加法下将k-1的二进制表示加上常数值并且经历一致的位重新排序。
50.根据权利要求49所述的装置，其中，所述信号星座图是反射对称星座图，以及其中，与同一组反射对称星座符号内的星座符号对应的位序列具有相同的非象限指定位。
51.一种用于使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的方法，所述方法包括：
根据16点星座图，使用无线通信设备的映射模块电子部件在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述16点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
52.一种用于无线通信设备的被配置成使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的装置，所述装置包括：
映射模块电子部件，所述映射模块电子部件被配置成：根据16点星座图，在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述16点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
53.一种用于使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的方法，所述方法包括：
根据32点星座图，使用无线通信设备的映射模块电子部件在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述32点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
54.根据权利要求53所述的方法，其中，所述32点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为至少四个小数位的精度。
55.根据权利要求53所述的方法，其中，所述32点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为至少五个小数位的精度。
56.根据权利要求53所述的方法，其中，所述32点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为六个小数位的精度。
57.根据权利要求53所述的方法，其中，所述信号星座图是反射对称星座图。
58.根据权利要求53所述的方法，其中：
所述坐标对中的第一坐标表示所述星座符号的同相分量和正交分量中的一个分量的归一化幅度，以及
所述坐标对中的第二坐标表示所述星座符号的同相分量和正交分量中的另一个分量的归一化幅度。
59.根据权利要求53所述的方法，其中，使用格雷映射将所述位序列分配给所述星座符号。
60.根据权利要求53所述的方法，其中，所述位序列中的每个位序列的长度为5位，包括3个非象限指定位，以及其中，对于范围在从k＝1至k＝8且含1和8的索引值k，与由所述坐标对中的第k个列出的坐标对限定的星座符号对应的位序列的非象限指定位等于：k-1的二进制表示；在模8加法下将k-1的二进制表示加上常数值；使k-1的二进制表示经历一致的位重新排序；或者在模8加法下将k-1的二进制表示加上常数值并且经历一致的位重新排序。
61.根据权利要求60所述的方法，其中，所述信号星座图是反射对称星座图，以及其中，与同一组反射对称星座符号内的星座符号对应的位序列具有相同的非象限指定位。
62.一种用于无线通信设备的被配置成使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的装置，所述装置包括：
映射模块电子部件，所述映射模块电子部件被配置成：根据32点星座图，在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述32点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
63.根据权利要求62所述的装置，其中，所述32点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为至少四个小数位的精度。
64.根据权利要求62所述的装置，其中，所述32点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为至少五个小数位的精度。
65.根据权利要求62所述的装置，其中，所述32点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由所述坐标对限定为六个小数位的精度。
66.根据权利要求62所述的装置，其中，所述信号星座图是反射对称星座图。
67.根据权利要求62所述的装置，其中，所述坐标对中的左手侧坐标表示所述星座符号的同相分量和正交分量中的一个分量的归一化幅度，并且所述坐标对中的右手侧坐标表示所述星座符号的同相分量和正交分量中的另一个分量的归一化幅度。
68.根据权利要求62所述的装置，其中，使用格雷映射将所述位序列分配给所述星座符号。
69.根据权利要求62所述的装置，其中，所述位序列中的每个位序列的长度为5位，包括3个非象限指定位，以及其中，对于范围在从k＝1至k＝8且含1和8的索引值k，与由所述坐标对中的第k个列出的坐标对限定的星座符号对应的位序列的非象限指定位等于：k-1的二进制表示；在模8加法下将k-1的二进制表示加上常数值；使k-1的二进制表示经历一致的位重新排序；或者在模8加法下将k-1的二进制表示加上常数值并且经历一致的位重新排序。
70.根据权利要求69所述的装置，其中，所述信号星座图是反射对称星座图，以及其中，与同一组反射对称星座符号内的星座符号对应的位序列具有相同的非象限指定位。
71.一种用于使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的方法，所述方法包括：
根据32点星座图，使用无线通信设备的映射模块电子部件在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
其中，所述32点星座图的第一象限中的星座符号的归一化幅度由以下坐标对限定为至少三个小数位的精度：
72.一种用于无线通信设备的被配置成使用数字正交幅度调制(QAM)进行无线通信的装置，所述装置包括：
映射模块电子部件，所述映射模块电子部件被配置成：根据32点星座图，在星座符号与和所述星座符号对应的位序列之间进行转换，所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制或在所接收的信号中被检测到，或者所述星座符号用于对用于发送的信号进行调制并且在所接收的信号中被检测到，
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