CN108880750B - 解码和解调装置及方法、接收装置及方法与通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及解码和解调装置及方法、接收装置及方法与通信系统。解码和解调装置，包括：解调器，将非均匀星座的星座值解调成单元字；以及解码器，将单元字解码成输出数据，其中，解调器被配置成基于星座的星座点的总数M、单位为dB的信噪比SNR以及信道特征使用星座组中的非均匀星座，星座组包括由星座位置矢量u1…v限定的一个或多个星座，其中，v＝sqrt(M)/2‑1。

Description

解码和解调装置及方法、接收装置及方法与通信系统
本申请是申请号为2013800364872，申请日为2013年7月1日，发明创造名称为“使用非均匀星座的编码和调制装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及编码和调制装置及方法、解码和解调装置和方法、接收装置和方法与通信系统。进一步地，本公开涉及发送装置和方法。更进一步地，本公开涉及计算机程序和非瞬时性计算机可读记录介质。
背景技术
除其他元件之外，现代通信系统通常采用编码和调制装置(作为发送装置的一部分)以及解码和解调装置(作为接收装置的一部分)。编码和调制装置通常是所谓的BICM(比特交织编码调制)装置的一部分，BICM装置通常包括(在发送器一侧)串行级联的FEC(前向纠错)编码器、比特交织器、以及调制器，调制器使用诸如多级PAM(脉冲振幅调制)、PSK(相移键控)、或者QAM(正交振幅调制)的频谱高效调制。应注意，在下文中，当提及QAM时，其应被理解为覆盖PAM、PSK以及QAM的一般术语。
BICM由于使用交织器(interleaver)和/或FEC编码器而运行在非衰落信道和衰落信道上的良好性能。其具有与多级编码(MLC)编码方案相对的合理解码复杂度并且由此频繁地用于通信系统中，诸如，所有的DVB系统、电力线通信(例如，家庭插电AV、DAB、LTE、WiFi等)。
通常，诸如使用BICM装置的系统中的BICM能力(capacity，容量)的编码和调制能力被视为目标函数，并且希望找出最佳星座点，从而使通常经历功率归一化的该能力最大化，即，例如，星座点的平均功率应被归一化成1。
本公开中所提供的“背景技术”描述仅出于整体呈现本公开的背景的目的。当前称为发明人的工作到在该背景技术部分中所描述的程度以及在提交时可能不符合现有技术的描述的各方面既不明确地也不默示地被视为与本公开相对的现有技术。
发明内容
目的是提供一种提供增强或者甚至最大化编码和调制能力的编码和调制装置及方法。进一步的目的是提供解调和解码装置及方法以及用于实现所述方法的相应计算机程序和用于实现所述方法的非瞬时性计算机可读记录介质。
根据一方面，提供了一种编码和调制装置，包括：
-编码器，将输入数据编码成单元字(cell word)；以及
-调制器，将单元字调制成非均匀星座的星座值；
其中，所述调制器被配置成基于星座的星座点的总数M、信噪比SNR(单位为dB)、以及信道特征使用星座组中的非均匀星座，星座组包括如在权利要求1中详细描述的由星座位置矢量u1…v所定义的一个或多个星座，其中，v＝sqrt(M)/2-1。
根据进一步的方面，提供了一种发送装置，包括：
-本文中所提出的将输入数据编码并调制成星座值的编码和调制装置；
-转换器，将所述星座值转换成待发送的一个或多个传输流；以及
发送器，发送一个或多个传输流。
根据相应方法的更进一步方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括用于使计算机执行本文中所公开的编码和调制方法的步骤的程序器件(means)，当在计算机以及存储计算机程序产品的非瞬时性计算机可读记录介质上执行所述计算机程序时、所述计算机程序产品在由处理器执行时，使得执行本文中所公开的编码和调制方法。
在从属权利要求中限定了优选实施方式。应当理解的是，所要求保护的方法、所要求保护的计算机程序、以及所要求保护的计算机可读记录介质具有与在从属权利要求中所要求保护和所限定的装置相似和/或相同的优选实施方式。
本公开的一个方面在于所使用的星座的星座点并不位于具有等距符号的规则栅格内，而是根据信道特征(例如，由于AWGN(加性高斯白噪声)、衰落等而产生的信道转移概率(transition probability))位于最佳位置上。此外，根据SNR(信噪比)和所使用星座的星座点的希望总数选择所使用的星座。下面将说明如何找出并且优化这些非均匀星座(下面称为NUC)的方法。
应注意，对于每个M-QAM，人们还可以想到基础(underlying)sqrt(M)-PAM。0此外，应注意，就其他方面而言，权利要求中所限定的星座组包括较少的星座，例如，仅用于非衰落信道的星座、仅用于衰落信道的星座、仅用于所选值M的星座、仅用于M-QAM或者sqrt(M)-PAM的星座和/或用于较少SNR值的星座。换言之，可供调制器使用的星座组中可包含较少的星座，即，可供调制器使用的星座组可包括权利要求中限定的一个或者多个星座。因此，本公开还涉及这样一种编码和调制装置及方法，即，具有可供使用的更小星座组的并且使用(如上所述)较少的星座和/或特定值M可使用较少的星座。
应进一步注意的是，对于M的某些值，假定相同的选择参数(例如，相同SNR值)(其中可选择调制)，对于衰落信道存在两种选项的星座并且对于非衰落信道存在两种选项的星座。两种选项(被称为选项1和选项2)是由于编码和调制容量的单独优化而产生的。因此，例如，基于期望的能力，调制器可根据选项1或者选项2从星座中选择星座，其中，根据选项2的星座通常提供略微较高的容量。
然而，本公开中所考虑的QAM星座的星座点并不位于具有等距符号的规则栅格内，而是根据信道特征(例如，由于AWGN、衰落等而产生的信道转移概率)位于最佳位置处。
应当理解的是，本公开的上述一般性描述和下列详细描述均为示例性的，而且并不是限制本公开。
附图说明
当通过结合附图参考下列详细描述时，比较容易获得对本公开及其提供的许多优点的更为完整的认识，并且更容易理解本公开及其优点，其中：
图1示出了根据本公开的编码和调整装置的实施方式，
图2示出了根据本公开的发送装置的实施方式，
图3示出了根据本公开的通信系统的实施方式，
图4示出了作为星座的简单实例的规则4-QAM星座，
图5A和图5B示出了描绘在10dB和30dB SNR处的1维BICM容量函数的积分(integrant)的示图，
图6A和图6B示出了8-PAM非均匀星座和64-QAM非均匀星座，
图7示出了整体限定星座点的64-QAM非均匀星座的星座，以及
图8显示了示出非均匀N2-QAM星座的性能的示图。
具体实施方式
现参考附图，其中，类似的参考标号表示贯穿几幅图的相同或者相应的部件，图1示出了根据本公开的编码和调制装置10的实施方式。其包括将输入数据编码成单元字的编码器11和将所述单元字调制成非均匀星座的星座值的调制器12。所述调制器12被配置成基于星座中的星座点的总数M、信噪比SNR(单位为dB)、以及信道特征使用(并且，优选地，提前选择)星座组中的非均匀星座，星座组包括由星座位置矢量u1…v所限定的预定星座，其中，v＝sqrt(M)/2-1。下面将获取并且示出这些预定星座。
在编码和调制装置10的其他实施方式中，可设置另外的元件，诸如，BCH编码器、LCPC编码器、比特交织器和/或分路器(用于将编码数据的比特分路成单元字)。这些元件中的某些或者全部可以是单独的元件或者可以是编码器11的一部分。例如，在DVB系统的发送装置中经常使用的BICM设备可被用作编码和调制装置10。
图2示出了根据本公开的发送装置20的实施方式，发送装置20包括本公开中所提出的将输入数据编码并调制成星座值的编码和调制装置21(在图1中由10表示)、将所述星座值转换成待发送的一个或多个发送流的转换器22、以及发送所述一个或多个传输流的发送器23。在示例性实施方式中，转换器22可包括例如在关于DVB的各种标准中所描述的如访问时间、单元和/或频率交织器、帧创建器、OFDM调制器等的一个或多个元件。星座和星座值通常是预定的，例如，存储在星座存储器24中或者从外部来源进行检索。
在发送装置20的其他实施方式中，可设置另外的元件，诸如，在DVB系统的发送装置中经常使用的输入处理单元、帧创建单元和/或OFDM生成单元。
图3示出了根据本公开的通信系统30的实施方式，通信系统30包括图2中所示的一个(或多个)发送装置20(Tx)和一个或多个接收装置40、40’(Rx)。
接收装置40通常包括接收一个或多个传输流的接收器41、将接收的一个或多个传输流逆转换成星座值的逆转换器(deconverter)42、以及将所述星座值解调并且解码成输出数据的解调和解码装置43。解调和解码装置43通常包括用于将非均匀星座的星座值解调成单元字的解调器44和用于将单元字解码成输出数据字的解码器45，其中，基于星座的星座点的总数M、信噪比(dB)、以及信道特征，使用星座组中的非均匀星座，星座组包括与编码和调制装置10中使用的相同的预定星座。
优选的解调和解码将软值(soft value)视为与硬决策值(0和1)相反。软值表示多于两种状态(如二进制(硬)决策情况)的连续分布的接收值(可能在包括量化的A/D转换之后)。原因在于对于硬决策，NUC通常不是最佳的。现在，总之，BICM接收器通常是软接收器。
通常，数据(例如，通信数据、广播数据等)通过传输信道50、50’从发送装置20传输至一个或多个所述接收装置40。传输信道50、50’可以是单播信道、多播信道、广播信道并且可被用作单向信道或者双向信道(即，具有从接收装置至发送装置的返回信道)。
在实施方式中，调制器12被配置成基于星座的星座点的总数M、用于无错解码所需的信噪比SNR(单位为dB)、以及信道特征选择和使用非均匀星座。在广播应用中，通常不是根据接收器中的SNR而是根据利用所使用的信道编码(如果使用编码，例如，DVB第2代生成传输系统情况下的LDPC编码)在无错解码时所需的SNR来选择星座，以实现期望的信道特征，例如，静态接收或者多径衰落。
通常，根据期望的载荷吞吐量以及FEC编码器的码率(code rate)选择星座点的总数M。例如，通过模拟通常可知典型信道特征的无错解码的SNR。在广播中，接收器的特征是未知的，即，选择折衷。例如，在广播中，对于FEC编码器的每个码率选择一个针对作为对所有信道特征的折衷的SNR而优化的非均匀的星座。
发送器通常瞄准特定情景。例如，通过电缆或者卫星的广播传输将信道视为仅是非衰落的AWGN(合适的信道模型)，而陆地广播器通常将信道视为衰落信道(例如，具有瑞利分布)，因为通常接收若干次回波(echo)。
在另一实施方式中，调制器12被配置为基于星座的星座点的总数M、信噪比SNR(单位为dB)、以及信道特征适应性地(adaptively)选择和使用非均匀星座，其中，从接收设备40(数据发送至其)接收所述信噪比SNR(单位为dB)和信道特征。星座的这种适应性选择通常仅在具有返回信道的单播环境中可行。例如，可在时域和/或频域内为不同的OFDM子载波适配非均匀的星座。
根据SNR，可选择M的最佳值和FEC编码器的码率，FEC编码器提供最高吞吐量(相当于CB)。换言之，对于较大的SNR，选择较高的M值，从而导致较高的数据吞吐量(反之亦然)。
例如，信道特征描述了发送器与接收器之间的传输信道的多径传播的范围内的信道的统计特性。如果信道的特征在于没有多径传播、对应于AWGN信道，则无错解码所需的SNR相对较低，即，相应地选择NUC以实现最佳性能。如果传输信道的特征在于较强的多径传播，则相比较于没有多径传播的信道，无错接收所需的SNR较大，即，必须使用优化的NUC以实现更高的SNR。此外，如下所述，将考虑衰落特征对NUC进行优化。
如上所述，根据希望的载荷吞吐量选择星座的星座点的数目M。较大的M值允许较高的数据吞吐量，但是，需要更大的SNR以实现无错接收。如果使用任一FEC编码器，则进一步受FEC编码器的码率的影响。
另一种解释(与本公开的优化任务密切相关)是对于每个SNR，提出用于不同的M的优化星座。优化目标是BICM容量。对于期望的SNR，应保证15dB的SNR，选择M，相应优化的NUC产生最大的BICM容量。作为一般规则，认为对于较低的SNR，应选择较低的M值，反之亦然。但是，就理论层面而言，发现较高的M通常是最佳的，例如，优选为选择M＝4096或者M＝1024，因为即使对于较低的SNR，优化的NUC“(几乎)看起来像”具有高效较小M的星座，因为几个点重叠。然而，随着M增加，调制和解调复杂度增加，因此，不得不考虑权衡。
如上所述，已知通信系统在其他块中经常采用还可用作根据本公开的编码和调制装置的所谓BICM装置。通过BICM容量CB描述有关BICM装置的最大可能容量：
Figure BDA0001693635790000081
其中，I表示星座点的第i个比特标记(bit label)，并且m是比特/QAM符号点的总数。总之，QAM星座由M＝2m个星座点组成，每个均被分配有特定的比特标记(00…00，00…01，…，11...11)。在(1)中，E[.]表示期望算子，p(rk)是所接收的符号的概率密度函数(pdf)，sk是根据特定比特标记的发送符号，k是离散时间(或者OFDM调制情况中的子载波指数)，xl是该组中所有星座符号的特定符号，该组由
Figure BDA0001693635790000092
(＝符号字母表，且基数M＝2m)表示。
p(rk|sk＝xl)是给定发送sk＝xl的事实时接收rk的似然函数(转移概率–由信道特征定义)。子集
Figure BDA0001693635790000091
包括
Figure BDA0001693635790000093
中的所有符号，其中，第i个比特标记是b(b＝0或者b＝1)。
如(1)中所示，CB是2维积分。如果仅考虑可被分离成两个1维PAM星座的星座，则比较容易理解
CB(2-dim.)＝2×CB(1-dim.) (2)
此处，所有调查的信道包括AWGN(仅在衰落信道之后)。通过信噪比SNR(通常，单位为dB)对此进行描述：
SNR＝10*log10(Es/σ2)， (3)
其中，Es是QAM星座的平均符号功率(power)(通常，被归一化为1)，并且σ2是加性高斯白噪声(其被假设为零平均值)的方差(＝功率)。
在(2)中，CB(1-dim.)的1维考虑使用N-PAM星座，如果仅采取同相位或者正交相位上相应的投影，则其仅具有符号功率的一半。然而，如果再次考虑功率归一化为1，则噪声方差增至2倍。因此，为了更加精确，下列给出了根据本公开考虑的优化过程的目标函数
CB(2-dim.at SNR x)＝2×CB(1-dim.at SNR x/2)， (4)
其中，1维PAM具有归一化的功率1，因此，仅是上述所解释的SNR的一半(此处是绝对值，即，单位不是dB)。还根据(1)计算1维BICM容量，其中，2维积分变成1维积分，且
Figure BDA0001693635790000102
为实数集。
对等式(4)进行优化，给定所有自由度，即，基础1-维星座的星座点经历功率约束，即
Figure BDA0001693635790000101
例如，从图4中可以看出，规则的4-QAM由星座点(ejπ/4、ej7π/4、e3π/4、ej5π/4)组成。平均符号功率是1(所有符号均在单位圆内)。上述符号矢量(ejπ/4、ej7π/4、e3π/4、ej5π/4)应被理解为使得第一条目(ejπ/4)属于比特矢量00，第二条目(ej7π/4)属于01等，即，所有条目属于具有增加值的比特矢量，其中，第一比特位置是最为重要的比特(MSB)并且最后一个是最不重要的比特(LSB)。4-QAM是N2-QAM的具体情况，且N＝2。应注意，该定义(作为N2-QAM的)不仅需要N2为平方数(N2＝22)，而且星座是对称并且可被描述为两个独立的N-PAM星座，此处，2-PAM：同相位分量(复数符号的实部)是具有符号矢量(1/sqrt(2),-1/sqrt(2))的2-PAM并且描述了4-QAM的第一比特，而正交相位分量(复数符号的虚部)是相同的2-PAM，这描述了4-QAM的第二比特。应进一步注意，仅在根据二进制反射的格雷映射(其通常应用于(例如，DVB系统))来标记比特时，将N2-QAM分解成两个N-PAM才是可以的。
上述实例可被扩展至高阶N2-QAM，且M>2。下面N-PAM描述了第1个、第3个、第5个等比特标记的一个分量，并且描述了第2个、第4个、第6个等标记的其他分量。
星座成形通常是已知的并且具有悠久的历史。只有在近几年，才对星座进行了研究，从而使BICM容量CB最大化。在[6]中，作者提出启发式解决方案以通过将基础PAM强制为接近高斯形式来使CB最大化(从Shannon的容量理论可熟知，AWGN信道的最佳星座应具有高斯分布；应注意，这就是指存在具有高斯分布的无限数目的连续分布输入信号，即，具有较小功率的符号应比具有较大功率的符号出现地更为频繁)。没有证明这可以使CB最大化，确实，根据该方法设计的NUC不能最大化CB。所产生的NUC通常不是N2NUC，即，2维NUC被优化，而非基础PAM。然而，在N.Muhammad,“Coding and modulation for spectral efficienttransmission”,Ph.D.dissertation,
Figure BDA0001693635790000111
Stuttgart,Institut für Nachrichtenübertragung,Pfaffenwaldring 47,70569Stuttgart,Germany,June 2006中，第一时间星座相对于目标函数CB被直接优化。对于此方法，与当前方法存在两种差异：
●为M＝8、16和32提出M-NUC。因为优化非常耗时并且优化算法在数值上不稳定，所以没有研究高阶NUC。
●优化算法是手写的梯度搜索算法，其中，BICM容量及其梯度由不适当的积分构成。没有考虑有关不适当积分或者有问题积分的数值解决方案的特殊因素。这两个问题的考虑因素对获得高阶星座的结果必不可少。
如上所述，当解决优化时引起两种问题：
a)不正确的积分：积分边界选择；以及
b)积分。
对于问题a)(不正确的积分：积分边界选择)，从等式(1)可以看出，BICM容量涉及从-无穷大至+无穷大的积分(＝不适当的积分)。该积分的任何数值解决方案必须考虑诸如从–b至+b的有限积分边界，且b足够大。Matlab提供了有关数值积分的、甚至有关不适当积分的若干种函数，诸如，总部优化适当的积分边界b的函数“quad”。然而，已经观察到即使这些函数也引起数值不稳定性并且并不能以正确的积分结束。
可观察到，如果变量rk足够大(b→无穷)，则(1)中的积分接近0。因此，原始解决方案是逐步增加变量rk，直至积分落在一定阀值以下(如10-300或者如果其甚至变成精确的0)并且选择该值为积分边界b。然而，进一步观察到，如图5A和图5B中所描述的两种实施例可以看出，即使对于较大的变量，在其收敛至0之前，该积分可采用较小的值；图5B中所示的绘图是1维BICM容量函数的积分，如果使用规则的32-PAM，在10dB SNR时，则考虑图5A中所示的30dB绘图。
注意，对于30dB，在间隔[-2,2]中出现了许多非常小的积分值并且在该间隔中将误导任何优化的积分边界。因此，提出找出最佳(＝数值上正确的)积分边界b，如下：
i)以较大正值S开始，通过衰减量(decrement)D反复减少该值，使用该值计算积分作为变量rk，直至计算出该积分的第一非零值。如果在rk＝0之前可找出任何非零积分，则再次以更大的初始值S开始(如比之前大10倍)并且减少D(如减少10倍)以具有更大的搜索间隔和更精密的粒度。
ii)因为这项研究是耗时的，所以提出根据SNR调整初始值S和衰减量D。如果σ2是1维映射的噪声方差(见等式(3))，则选择良好的折中方案S＝4000*σ2并且D＝50*σ2。
关于问题b)(积分)，进一步观察到，BICM容量积分的积分可引起较大SNR值的数值不稳定性。从等式(1)可以看出，积分由包括诸如下列等项(term)的总和构成
x*log(x)、x*log(1/x)或者x*1/log(x)。
例如，x的值是转移概率p(rk|s_k＝xl)、或者pdf、或者包括其部分。如果SNR非常大，则x的值变得愈小(甚至接近0)，因为pdf通常对应于高斯分布。因此，可能出现下列极限值：
lim{x→0}x*log(x)、lim{x→0}x*log(1/x)或者lim{x→0}x*1/log(x)。
应注意，在理论上，每个极限值均收敛于0(见洛必达法则)，但是，在数值计算中，将出现诸如+或者–无穷大或者NaN(“不是数字”)的值。因此，提出如下情形：在每个要素的计算过程中(即，(1)中的积分的每个相加)，如果其为有限的(否则为无穷或者NaN)，则对该值进行检查，并且在其不是有限的情况下，以0替代。只有这样，才可获得可靠的积分结果。
基于上述考虑因素，N2-NUC已经被优化为一种实施方式，且N2为16、64、256、1024(1k)、4k、16k、64k、256k、以及1024k。这就是指使用基础1维PAM的目标函数CB，并且优化(PAM的实数值星座点)的自由度。应注意，PAM仅具有N＝sqrt(N2)的自由度(例如，64-NUC基于8-PAM)。由于对称性，负星座值与其正的相对部分相同，因此，仅保持N/2自由度。最后，由于功率归一化(5)，所以损失一个或者多个自由度。因此，可通过仅考虑3个自由度(“dof”，即，优化变量)来优化64-NUC。
所呈现的优化优选地基于用于约束的非线性优化的Matlab的fmincon函数：目标函数是BICM容量，约束条件如下：
-所有dof(自由度)>0；
-当据此创建N-PAM时，所有dof需要完成功率归一化；
-dof必须按照升级排序。
函数fmincon需要对dof进行初始化设置，其中，采用规则的值，即，均匀星座，但是，可对其施加随机突变。应注意，所产生的值仍按照升序，否则，不能再完成格雷比特标记。通过其自由度描述NUC，例如，优化用于SNR＝11.5dB的AWGN信道的64-NUC产生下列值(优化的自由度)：
2.2794 4.6229 7.5291。
这意味着正星座值如下：
1 2.2794 4.6229 7.5291
(由于功率归一化，1是多余的，在结束时施加1)。由此通过符号矢量(1.64051.0073 0.2179 0.4967-1.6405-1.0073-0.2179-0.4967)描述基础1维8-PAM NUC，其中，值已被归一化成单位平均功率。
如上所述，第一条目(1.6405)对应于比特标记000，下一个(1.0073)对应于001等。然后，通过对称获得2维64-NUC，其中，NUC的同相位和正交相位分量基于8-PAM NUC。
图6A和图6B描绘了8-PAM NUC(图6A)和64-QAM NUC(图6B)。以整数给出了比特标记(000→0、001→1、010→2等)。
下面将更为详细地说明基于最佳自由度的2维NUC的创建。
因为NUC的性能取决于其优化的SNR，所以优选地根据(FEC)码率完成全面选择以实现最佳性能。如果已知信道特征，则通过模拟可确定FEC收敛所需的SNR值。然后，选择针对SNR值进行优化的NUC以实现最佳性能。如果接收器处的SNR低于SNR解码阀值，则该星座不是最佳的。然而，因为BICM容量太低以至于无论如何不能成功解码，所以这不是缺陷。另一方面，如果接收器处的SNR明显比解码阀值更高，所以即使NUC在SNR范围内不是最佳的，然而，可使用足够量的BICM容量实现成功解码。因此，需要针对在FEC的瀑布区(即，用于(准)无错解码的解码阀值)处的SNR值优化NUC。因为瀑布区的SNR值取决于FEC的码率，所以为每个码率选择不同的NUC。
用于(准)无错解码的SNR值还取决于接收器的信道特征。例如，AWGN信道中用于DVB-T2LDPC编码的无错解码所需的SNR为0.8dB，其中，在格雷P1多径信道中需要2.5dB。因此，为每个码率所选择的NUC在所有信道环境中不是最佳的并且在适合网络中所有(或者大部分)用户的广播环境中需要权衡。在具有返回信道的点到点网络中，可基于在接收器中的测量信道特征选择最佳的NUC。
目前，不存在用于衰落信道的最佳星座。如果发送器没有任何信道状态信息(CSI)，但是，接收器具有完美的CSI(例如，由于基于导频的信道估测)，则平均BICM是目标函数(其需要针对设计用于衰落信道的NUC进行优化)。如果有关一个QAM符号的衰落值的幅度表示为h(例如，对于OFDM情况下的特定时间点和/或特定子载波)，则瞬时BICM容量是所谓的CB(h)并且对等式(1)赋予acc.。应注意，现在，(1)中的pdf和转移概率与纯AWGN信道不同。例如，在AWGN情况下，由具有零平均值和方差σ2的高斯分布给出似然函数p(rk|sk＝xl)。现在，对于具有值h的衰落，该分布仍是具有零平均值的高斯，但是，具有瞬时方差σ2/h2。
通过衰落幅度h的格雷分布给出用于衰落统计的良好模型。因此，h的pdf如下：
p(h)＝h/σh 2*exp(-h2/(2*σh 2))， (6)
其中，σh 2是格雷分布的方差。对于无源信道(即，平均既不削弱也不放大信号)，σh 2＝1/2。这意味着衰落信道的平均SNR与非衰落信道的平均SNR相同。
现在，下面给出了有关许多信道实现的平均BICM通量
Figure BDA0001693635790000161
即，作为h的函数的瞬时BICM容量必须乘以h的pdf(见(6))并且在所有可能的衰落幅度(0…无穷大)上积分。
再次，必须解决不适当的积分。这次，(7)中的积分由于h的pdf而收敛于0。发现(7)中积分的足够大的上极限由38给出，与瞬时容量CB(h)无关。这能够加快(7)的优化。下面将显示有关N2-NUC的结果，N2＝16、64、256、1024(1k)、4096(4k)、以及16384(16k)。
关于NUC的选择(已经针对静态信道进行了描述)的相同原理也适用于经历衰落信道的接收器，例如，便携式或者移动接收器。但是，因为在衰落信道中，接收器中的SNR由于信道的衰落影响而变化，所以NUC不能始终以最佳SNR操作。通常，当在未针对其进行初始优化的SNR处使用时，相比较于针对非衰落信道优化的NUC，针对衰落信道优化的NUC运行地更好，即，它们在更广的SNR区域上运行地更好。而且，发现针对格雷衰落信道优化的NUC对于例如具有赖斯分布、具有多于一个的回波分量(例如，TU6信道)、或者具有相关性的时间和频率选择性衰落的大部分衰落信道都是良好的。这是因为优化考虑了若干信道情形/实现的平均水平。
在下文中，提供了有关非均匀QAM星座的定义的某些更多的解释。应使用非均匀QAM星座对每个输入单元字(y0,q...ym-1,q)进行调制(即，提供给调制器)以在归一化之前给出星座点zq，其中，m对应于每个QAM符号的比特数m＝log2(M)。应注意，此处所使用的有关离散时间或者子载波指数的参数q对应于上述所使用的参数k。下表中给出了相关输入比特y0…m-1,q的每个组合的实部分量Re(zq)和虚部分量Im(zq)的值，各个星座尺寸取决于NUC位置矢量u1...v(其定义非均匀星座的星座点位置)。由
Figure BDA0001693635790000171
定义NUC位置矢量u的长度。
在一种实例中，由NUC位置矢量(u1...3)＝(2,5,6)和输入单元字(y0,q...ym-1,q)＝(100111)所限定的64-QAM NUC的相应星座点zq为Re(zq)＝-u2＝-5并且Im(zq)＝u1＝2。图7中示出了该NUC位置矢量的完整星座，且对应的星座点处标记了示例性的输入单元字。
所产生的非均匀星座的星座映射(也被称为加标记)遵循二进制反射的格雷映射(加标记)，即，相邻的星座点仅一个比特不同。星座点zq的功率被归一化，因此，归一化化星座点fq的期望值等于1，即，E(|fq|2)＝1。例如，均匀的16-QAM星座的标准化星座值fq的结果为
Figure BDA0001693635790000172
图8显示了示出非均匀N2-QAM星座的性能的示图。
下表定义了星座位置矢量(在功率归一化之前)以及将数据单元字至星座点的比特标记。
16-QAM的实部的星座映射
Figure BDA0001693635790000173
16-QAM的虚部的星座映射
Figure BDA0001693635790000174
64-QAM的实部的星座映射
Figure BDA0001693635790000181
64-QAM的虚部的星座映射
Figure BDA0001693635790000182
256-QAM的实部的星座映射
Figure BDA0001693635790000183
256-QAM的实部的星座映射
Figure BDA0001693635790000184
1024-QAM的实部的星座映射
Figure BDA0001693635790000191
1024-QAM的虚部的星座映射
Figure BDA0001693635790000192
4096-QAM的实部的星座映射
Figure BDA0001693635790000201
4096-QAM的虚部的星座映射
Figure BDA0001693635790000211
在下面，提供了通过使用上述所述解决方案所获得的NUC位置矢量的定义。信噪比(SNR)始终以dB表示并且对应于衰落信道情况下的平均SNR。
a1)用于非衰落信道的16-QAM或者4-PAM(选项1)
Figure BDA0001693635790000212
a2)用于衰落信道的16-QAM或者4-PAM(选项1)
Figure BDA0001693635790000213
Figure BDA0001693635790000221
a3)用于非衰落信道的16-QAM/4-PAM(选项2)
SNR/u 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5
u1 1,0001 1,0001 1,0002 1,155 1,6201 1,958 2,2633 2,5594 2,8411 3,098 3,3357 3,5294 3,6712 3,752
SNR/u 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5
u1 3,7812 3,748 3,6736 3,5998 3,5184 3,4446 3,3818 3,3239 3,2786 3,2407 3,2109 3,1793 3,1581 3,139
SNR/u 14 14,5 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 19 19,5 20
u1 3,1219 3,1078 3,0964 3,0819 3,0774 3,0665 3,0579 3,0528 3,0485 3,0423 3,0411 3,0333 3,0521
a4)用于衰落信道的16-QAM/4-PAM(选项2)
SNR 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5
u1 1,6289 1,8484 2,0415 2,2247 2,3853 2,5335 2,6736 2,7962 2,898 2,9832 3,0593 3,1169 3,1616 3,1973
SNR 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5
u1 3,218 3,2334 3,2427 3,2473 3,2477 3,2463 3,2436 3,2388 3,2312 3,2291 3,2224 3,2149 3,2129 3,2055
SNR 14 14,5 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 19 19,5 20
u1 3,2036 3,1976 3,1953 3,1917 3,1854 3,1853 3,1803 3,1799 3,1761 3,1712 3,1715 3,1721 3,1711
b1)用于非衰落信道的64-QAM或者8-PAM(选项1)
Figure BDA0001693635790000222
b2)用于衰落信道的64-QAM或者8-PAM(选项1)
Figure BDA0001693635790000223
b3)用于非衰落信道的64-QAM/8-PAM(选项2)
SNR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
u1 1,0007 1,0017 0,7353 0,9997 1,0002 0,9998 1,0001 1 1,1927 1,4264 1,7169 2,0738 2,4886 2,8112
u2 1,0005 1,0004 1,0005 2,2657 2,8429 3,337 3,6717 3,7738 3,5613 3,6905 3,9984 4,3992 4,8482 5,2041
u3 0,9998 0,9999 1,4855 2,2642 2,842 3,3367 3,6718 3,775 4,6253 5,4009 6,24 7,1031 7,9262 8,4801
SNR 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
u1 2,9803 3,0658 3,089 3,0745 3,0551 3,0408 3,0308 3,0234 3,0183 3,0146 3,0117 3,006 2,9999 3,0181
u2 5,4101 5,5099 5,4876 5,3868 5,288 5,2157 5,1639 5,1262 5,0982 5,0776 5,0613 5,0467 5,0116 5,0174
u3 8,7018 8,7025 8,4931 8,1754 7,8925 7,6814 7,5255 7,4093 7,3204 7,2536 7,2029 7,156 7,1015 7,12
SNR 28 29 30
u1 3,1429 2,5878 2,6804
u2 5,2147 4,0051 4,2638
u3 7,481 5,6207 5,7796
b4)用于衰落信道的64-QAM/8-PAM(选项2)
SNR 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
u1 1,0353 1,1062 1,2092 1,3451 1,5409 1,8112 2,1208 2,3945 2,6067 2,756 2,8505 2,912 2,9496 2,9751
u2 2,8206 2,9015 3,0799 3,298 3,5826 3,9386 4,3237 4,6577 4,9074 5,0773 5,1674 5,2201 5,2393 5,2491
u3 3,4534 3,922 4,4154 4,9297 5,5069 6,1594 6,8108 7,3475 7,7177 7,9488 8,0398 8,068 8,0538 8,0217
SNR 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
u1 2,9907 3,0032 3,0055 3,0126 3,0124 3,0136 3,0165 3,0156 3,0158 3,016 3,018 3,0183
u2 5,2493 5,2489 5,2365 5,2375 5,2247 5,2182 5,2165 5,2098 5,207 5,204 5,2036 5,1995
u3 7,9849 7,9528 7,9035 7,8862 7,8443 7,8194 7,8046 7,7839 7,7661 7,762 7,7569 7,7566
c1)用于非衰落信道的256-QAM或者16-PAM(选项1)
Figure BDA0001693635790000231
c2)用于衰落信道的256-QAM或者16-PAM(选项1)
Figure BDA0001693635790000232
c3)用于非衰落信道的256-QAM/16-PAM(选项2)
SNR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
u1 0,9987 1 0,8555 0,9986 1,0007 0,9999 1 1,0001 1,1538 1,2053 1,1098 1,0113 0,9755 0,961
u2 0,9995 0,9988 0,6438 0,999 1,0022 1,0008 0,9997 1 1,3318 1,4592 1,5806 1,8511 2,1909 2,5454
u3 1,0006 1,0012 0,7241 0,9997 1,0003 0,9994 1,0002 1 1,1537 1,2044 1,4081 1,7918 2,1934 2,5919
u4 1,0014 0,9977 0,9802 2,2701 2,8454 3,336 3,6707 3,7727 4,0051 4,1314 3,8919 3,9933 4,2942 4,6269
u5 0,9994 0,9966 0,8403 2,261 2,8447 3,3359 3,6718 3,7726 3,5919 3,7449 3,8725 4,2278 4,6785 5,1556
u6 0,9984 0,9972 1,2098 2,2574 2,8455 3,3381 3,6727 3,7737 4,0063 4,1297 4,7175 5,7442 6,5854 7,3386
u7 1,0001 0,9996 1,4732 2,265 2,8465 3,3369 3,6713 3,7738 5,9093 6,4423 6,812 7,6428 8,6591 9,7477
SNR 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
u1 0,9653 0,9856 1,0251 1,1128 1,3449 2,0965 2,7527 2,9608 3,012 3,0177 3,0143 3,0103 3,0079 3,0062
u2 2,7901 2,9261 3,0106 3,0821 3,2917 4,1039 4,811 5,0404 5,0984 5,0934 5,0717 5,0526 5,0399 5,0306
u3 2,88 3,0661 3,2252 3,4662 4,0382 5,5877 6,8118 7,2066 7,2996 7,2675 7,2034 7,15 7,1134 7,0869
u4 4,8939 5,0926 5,2509 5,436 5,9941 7,7231 9,1364 9,6073 9,6907 9,5882 9,4452 9,3304 9,2506 9,1924
u5 5,5283 5,7961 6,055 6,5161 7,5736 9,9317 11,7532 12,3202 12,3438 12,1129 11,8432 11,6313 11,4811 11,3712
u6 7,8908 8,2396 8,4806 8,8492 9,9513 12,7737 14,9274 15,4938 15,3648 14,9271 14,4683 14,1107 13,8529 13,661
u7 10,5917 11,0972 11,3853 11,7713 13,0322 16,4337 18,9135 19,3674 18,9636 18,2094 17,4708 16,8942 16,4697 16,1476
SNR 28 29 30
u1 3,0044 3,0038 3,003
u2 5,023 5,0178 5,0128
u3 7,067 7,0512 7,0407
u4 9,1486 9,1126 9,0893
u5 11,2883 11,2217 11,1749
u6 13,5157 13,3981 13,3164
u7 15,9014 15,7029 15,5677
c4)用于衰落信道的256-QAM/16-PAM(选项2)
Figure BDA0001693635790000233
Figure BDA0001693635790000241
d1)用于非衰落信道的1024-QAM或者32-PAM(选项1)
Figure BDA0001693635790000242
d2)用于衰落信道的1024-QAM或者32-PAM(选项1)
Figure BDA0001693635790000243
Figure BDA0001693635790000251
Figure BDA0001693635790000261
d3)用于非衰落信道的1024-QAM/32-PAM(选项2)
SNR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
u1 0,9992 0,9991 0,9626 0,9967 0,9967 0,9988 0,9997 1,0671 1,0969 1,0363 0,962 1,0001 0,9878 0,9942
u2 0,9957 0,9942 0,8697 0,9895 0,9965 0,9992 0,9989 1,1388 1,2043 1,2107 1,1702 0,9997 0,9747 0,966
u3 0,9965 0,9943 0,8971 0,99 0,9962 0,9991 0,9986 1,0674 1,0955 1,1639 1,2161 0,9996 0,9863 0,9719
u4 0,9971 0,9965 0,6648 0,99 0,9954 0,9994 1,0008 1,1386 1,2048 1,3562 1,4866 1,8264 2,2272 2,5533
u5 0,996 0,9939 0,6491 0,9905 0,9956 0,9997 1,001 1,2138 1,3242 1,4129 1,4414 1,848 2,2217 2,5387
u6 0,9992 1,0019 0,6995 0,9974 0,9977 0,9998 1,0017 1,1384 1,2058 1,2085 1,1751 1,8267 2,223 2,5691
u7 0,9999 1,0022 0,719 0,9994 0,9993 1,0004 1,0017 1,0667 1,0964 1,162 1,2213 1,8066 2,2286 2,581
u8 1,0018 1,0047 0,9796 2,2704 2,8447 3,3339 3,6691 4,1038 4,3038 4,1189 3,88 3,962 4,3457 4,661
u9 1,0009 1,0043 0,9448 2,264 2,8416 3,334 3,6696 3,6418 3,8694 4,0902 4,1993 4,1097 4,4994 4,7046
u10 0,9975 0,9957 0,8525 2,2387 2,8354 3,336 3,672 3,4119 3,666 3,7746 3,802 4,2647 4,7161 5,1202
u11 0,9986 0,9982 0,8839 2,2405 2,8378 3,3375 3,6721 3,6428 3,8684 3,7435 3,6203 4,1131 4,5362 5,0343
u12 0,9986 0,9963 1,2974 2,2393 2,8414 3,3349 3,6662 4,1042 4,3048 4,1203 3,8917 6,185 6,9957 7,2365
u13 0,9975 0,996 1,243 2,2388 2,838 3,3348 3,6674 3,6422 3,8687 4,0904 4,2129 5,8337 6,7509 7,454
u14 1,001 1,0011 1,4137 2,2601 2,844 3,335 3,6673 4,1032 4,3066 5,0379 5,5707 6,2198 7,2075 8,594
u15 1,0017 1,0022 1,4853 2,2698 2,8465 3,3339 3,6669 6,1624 6,9359 7,2501 7,4066 8,6211 9,7438 10,859
SNR 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
u1 1,0007 1,0027 0,9981 0,9933 0,9936 0,999 1 1,0001 0,9973 1,0036 1,0338 1,2685 2,568 2,9124
u2 0,9694 0,9834 1,0086 1,0594 1,2188 1,7124 2,5469 2,8781 2,9836 3,0078 3,024 3,2172 4,5709 4,9289
u3 0,9681 0,9811 1,0101 1,0676 1,2263 1,7139 2,5465 2,8764 2,9837 3,0244 3,1126 3,6704 6,2313 6,8942
u4 2,7737 2,9007 2,9741 3,0241 3,159 3,6872 4,5907 4,9456 5,0494 5,0625 5,0597 5,4996 8,2546 8,9668
u5 2,7714 2,9125 2,9988 3,0553 3,1727 3,6864 4,5862 4,9442 5,0663 5,138 5,3175 6,3322 10,0797 11,0396
u6 2,8418 3,0307 3,1789 3,35 3,7479 4,8324 6,417 7,0146 7,1785 7,1643 7,1579 8,0513 12,1665 13,2221
u7 2,846 3,0218 3,1519 3,3116 3,7215 4,8226 6,4211 7,0502 7,2858 7,4383 7,8018 9,3367 14,2096 15,4697
u8 4,9072 5,0916 5,2328 5,352 5,6798 6,8426 8,6195 9,2808 9,4323 9,3928 9,5449 11,0304 16,4487 17,8497
u9 4,8825 5,0325 5,1573 5,2795 5,6568 6,8702 8,7174 9,4992 9,8449 10,1481 10,7709 12,6768 18,7845 20,3652
u10 5,4415 5,6696 5,8553 6,1215 6,9014 8,6299 10,8957 11,7222 11,9532 12,0621 12,5094 14,5322 21,3307 23,0612
u11 5,45 5,7667 6,0273 6,3484 7,1423 8,9474 11,4173 12,5228 13,0769 13,586 14,2684 16,5436 24,1032 25,9674
u12 7,6047 7,8958 8,1046 8,3161 9,0363 11,0231 13,7773 14,8757 15,2913 15,6441 16,3101 18,7948 27,1676 29,1243
u13 8,0146 8,4122 8,6722 8,9298 9,7542 12,0148 15,2835 16,9016 17,5633 17,972 18,6404 21,3291 30,5806 32,5873
u14 9,6267 10,3424 10,7968 11,1339 12,0444 14,5782 18,1947 19,8327 20,4394 20,7517 21,3511 24,2271 34,4413 36,4503
u15 11,9177 12,7867 13,3749 13,7814 14,8151 17,7532 21,9096 23,606 24,0612 24,1702 24,6165 27,6663 38,9792 40,9267
SNR 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
u1 2,9902 3,0016 3,0038 3,002 3,0024 3,0017 3,0014 3,0014 2,9988 3,0102 3,0035 2,7197 2,0472
u2 5,01 5,0206 5,0186 5,0131 5,0105 5,0084 5,006 5,0051 5,0006 5,0192 5,0363 4,4139 2,9841
u3 7,0446 7,0618 7,0515 7,0373 7,0287 7,022 7,0169 7,0134 7,0044 7,0244 7,0893 6,2809 3,9607
u4 9,1283 9,1368 9,1105 9,0811 9,0608 9,0466 9,0367 9,0261 9,0134 9,0332 9,1092 7,9322 5,0898
u5 11,257 11,2562 11,2029 11,1486 11,1121 11,0856 11,0685 11,0475 11,0277 11,0421 11,1317 9,6412 6,0761
u6 13,4588 13,4329 13,3374 13,2478 13,1867 13,143 13,1106 13,0776 13,0484 13,061 13,1503 11,2735 7,1638
u7 15,7417 15,6758 15,5224 15,3852 15,2907 15,2225 15,173 15,1242 15,0767 15,0837 15,1749 13,1326 8,1645
u8 18,1292 18,0006 17,7684 17,5682 17,4293 17,3297 17,2569 17,1873 17,1224 17,1191 17,2333 14,826 9,3331
u9 20,6379 20,419 20,0868 19,8058 19,6109 19,4704 19,3651 19,2702 19,1868 19,1703 19,3081 16,4589 10,3444
u10 23,2916 22,9487 22,4913 22,1116 21,8445 21,6501 21,5069 21,3796 21,2695 21,2328 21,3472 18,0904 11,3035
u11 26,1151 25,6105 24,9996 24,4967 24,1418 23,8821 23,6873 23,5173 23,3768 23,3264 23,4267 19,7596 12,4831
u12 29,1412 28,4332 27,6343 26,9825 26,5176 26,1751 25,9187 25,6964 25,5123 25,421 25,4868 21,3998 13,6002
u13 32,4176 31,4579 30,4306 29,5967 28,997 28,5515 28,2162 27,9277 27,6916 27,5544 27,5728 23,1872 14,6124
u14 36,0267 34,7541 33,4466 32,3882 31,6189 31,0443 30,605 30,2317 29,932 29,7649 29,6897 24,9174 15,8244
u15 40,1583 38,4818 36,8177 35,4703 34,4789 33,7311 33,1542 32,6692 32,2795 32,0045 31,9429 26,7754 16,8182
d4)用于衰落信道的1024-QAM/32-PAM(选项2)
Figure BDA0001693635790000262
Figure BDA0001693635790000271
e1)用于非衰落信道的4096-QAM或者64-PAM(选项1)
Figure BDA0001693635790000272
Figure BDA0001693635790000281
e2)用于衰落信道的4096-QAM或者64-PAM(选项1)
Figure BDA0001693635790000291
e3)用于非衰落信道的4096-QAM/64-PAM(选项2)
Figure BDA0001693635790000301
Figure BDA0001693635790000311
e4)用于衰落信道的4096-QAM/64-PAM(选项2)
Figure BDA0001693635790000312
Figure BDA0001693635790000321
f1)用于非衰落信道的16384-QAM/128-PAM
Figure BDA0001693635790000322
Figure BDA0001693635790000331
Figure BDA0001693635790000341
f2)用于衰落信道的16384-QAM/128-PAM
Figure BDA0001693635790000351
Figure BDA0001693635790000361
Figure BDA0001693635790000371
g)用于非衰落信道的65536-QAM/256-PAM
Figure BDA0001693635790000372
Figure BDA0001693635790000381
Figure BDA0001693635790000391
Figure BDA0001693635790000401
Figure BDA0001693635790000411
Figure BDA0001693635790000421
h)用于非衰落信道的262144-QAM/512-PAM
Figure BDA0001693635790000422
Figure BDA0001693635790000431
Figure BDA0001693635790000441
Figure BDA0001693635790000451
Figure BDA0001693635790000461
Figure BDA0001693635790000471
Figure BDA0001693635790000481
Figure BDA0001693635790000491
Figure BDA0001693635790000501
Figure BDA0001693635790000511
i)用于非衰落信道的1048576-QAM/1024-PAM
Figure BDA0001693635790000512
Figure BDA0001693635790000521
Figure BDA0001693635790000531
Figure BDA0001693635790000541
Figure BDA0001693635790000551
Figure BDA0001693635790000561
Figure BDA0001693635790000571
Figure BDA0001693635790000581
Figure BDA0001693635790000591
Figure BDA0001693635790000601
Figure BDA0001693635790000611
Figure BDA0001693635790000621
Figure BDA0001693635790000631
Figure BDA0001693635790000641
Figure BDA0001693635790000651
Figure BDA0001693635790000661
Figure BDA0001693635790000671
Figure BDA0001693635790000681
Figure BDA0001693635790000691
Figure BDA0001693635790000701
显然，根据上述教导可以对本公开进行各种改造和变形。因此，应当理解的是，在所附权利要求的范围内，可以不同于本文所具体描述的来实践本公开(例如，如果NUC位置矢量四舍五入为更小的数字)。
在权利要求中，措辞“包括”并不排除其他元件或者步骤，并且不定冠词“一”或者“一个”并不排除复数。单个元件或者其他单元可完成在权利要求中提到的若干项的功能。事实上，相互不同的独立权利要求中引用的特定测量并不表明不可有利地使用这些测量的组合。
在目前描述的至少部分通过软件控制的数据处理装置实施的本公开实施方式中，应当认识到，携载诸如软件的非瞬时性机器可读介质(诸如光盘、磁盘、半导体存储器等)也被视为代表本公开的实施方式。此外，这种软件还可以其他形式分布，诸如，经由因特网或者其他有线或无线电信系统。
可用于实施所要求保护装置的一个或多个元件的电路是电子部件的结构装配，其中包括常规电路元件、集成电路(包括专用集成电路、标准集成电路)、专用标准产品、以及现场可编程门阵列。此外，电路包括中央处理单元、图形处理单元、以及根据软件代码被编程或者配置的微处理器。尽管电路包括执行软件的上述硬件，然而，电路并不包括纯软件。
权利要求中的任何参考标识均不应被解释为限制该范围。

Claims (8)

1.一种解码和解调装置，包括：
解调器，将非均匀星座的星座值解调成单元字(y0,q...ym-1,q)，
其中，下表是针对不同的调制方式，定义的实部Re(zq)的星座映射表和虚部Im(zq)的星座映射表，限定了星座位置矢量和所述单元字之间的对应关系，其中m对应于每个QAM符号的比特数m＝log2(M)，且q表示离散时间或子载波指数：
16-QAM的实部的星座映射
Figure FDA0002953546580000011
16-QAM的虚部的星座映射
Figure FDA0002953546580000012
64-QAM的实部的星座映射
Figure FDA0002953546580000013
64-QAM的虚部的星座映射
Figure FDA0002953546580000014
256-QAM的实部的星座映射
Figure FDA0002953546580000021
256-QAM的实部的星座映射
Figure FDA0002953546580000022
1024-QAM的实部的星座映射
Figure FDA0002953546580000031
1024-QAM的虚部的星座映射
Figure FDA0002953546580000032
4096-QAM的实部的星座映射
Figure FDA0002953546580000041
4096-QAM的虚部的星座映射
Figure FDA0002953546580000051
以及
解码器，将所述单元字解码成输出数据，
其中，所述解调器被配置成基于所述星座的星座点的总数M、单位为dB的信噪比SNR以及信道特征使用星座组中的非均匀星座，所述星座组包括由星座位置矢量u1…v限定的一个或多个下列星座，其中，v＝sqrt(M)/2-1：
a3)用于非衰落信道的16-QAM/4-PAM
SNR/u 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 u1 1,0001 1,0001 1,0002 1,155 1,6201 1,958 2,2633 2,5594 2,8411 3,098 3,3357 3,5294 3,6712 3,752 SNR/u 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 u1 3,7812 3,748 3,6736 3,5998 3,5184 3,4446 3,3818 3,3239 3,2786 3,2407 3,2109 3,1793 3,1581 3,139 SNR/u 14 14,5 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 19 19,5 20 u1 3,1219 3,1078 3,0964 3,0819 3,0774 3,0665 3,0579 3,0528 3,0485 3,0423 3,0411 3,0333 3,0521
a4)用于衰落信道的16-QAM/4-PAM
Figure FDA0002953546580000052
Figure FDA0002953546580000061
b3)用于非衰落信道的64-QAM/8-PAM
SNR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 u1 1,0007 1,0017 0,7353 0,9997 1,0002 0,9998 1,0001 1 1,1927 1,4264 1,7169 2,0738 2,4886 2,8112 u2 1,0005 1,0004 1,0005 2,2657 2,8429 3,337 3,6717 3,7738 3,5613 3,6905 3,9984 4,3992 4,8482 5,2041 u3 0,9998 0,9999 1,4855 2,2642 2,842 3,3367 3,6718 3,775 4,6253 5,4009 6,24 7,1031 7,9262 8,4801 SNR 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 u1 2,9803 3,0658 3,089 3,0745 3,0551 3,0408 3,0308 3,0234 3,0183 3,0146 3,0117 3,006 2,9999 3,0181 u2 5,4101 5,5099 5,4876 5,3868 5,288 5,2157 5,1639 5,1262 5,0982 5,0776 5,0613 5,0467 5,0116 5,0174 u3 8,7018 8,7025 8,4931 8,1754 7,8925 7,6814 7,5255 7,4093 7,3204 7,2536 7,2029 7,156 7,1015 7,12 SNR 28 29 30 u1 3,1429 2,5878 2,6804 u2 5,2147 4,0051 4,2638 u3 7,481 5,6207 5,7796
b4)用于衰落信道的64-QAM/8-PAM
SNR 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 u1 1,0353 1,1062 1,2092 1,3451 1,5409 1,8112 2,1208 2,3945 2,6067 2,756 2,8505 2,912 2,9496 2,9751 u2 2,8206 2,9015 3,0799 3,298 3,5826 3,9386 4,3237 4,6577 4,9074 5,0773 5,1674 5,2201 5,2393 5,2491 u3 3,4534 3,922 4,4154 4,9297 5,5069 6,1594 6,8108 7,3475 7,7177 7,9488 8,0398 8,068 8,0538 8,0217 SNR 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 u1 2,9907 3,0032 3,0055 3,0126 3,0124 3,0136 3,0165 3,0156 3,0158 3,016 3,018 3,0183 u2 5,2493 5,2489 5,2365 5,2375 5,2247 5,2182 5,2165 5,2098 5,207 5,204 5,2036 5,1995 u3 7,9849 7,9528 7,9035 7,8862 7,8443 7,8194 7,8046 7,7839 7,7661 7,762 7,7569 7,7566
c3)用于非衰落信道的256-QAM/16-PAM
SNR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 u1 0,9987 1 0,8555 0,9986 1,0007 0,9999 1 1,0001 1,1538 1,2053 1,1098 1,0113 0,9755 0,961 u2 0,9995 0,9988 0,6438 0,999 1,0022 1,0008 0,9997 1 1,3318 1,4592 1,5806 1,8511 2,1909 2,5454 u3 1,0006 1,0012 0,7241 0,9997 1,0003 0,9994 1,0002 1 1,1537 1,2044 1,4081 1,7918 2,1934 2,5919 u4 1,0014 0,9977 0,9802 2,2701 2,8454 3,336 3,6707 3,7727 4,0051 4,1314 3,8919 3,9933 4,2942 4,6269 u5 0,9994 0,9966 0,8403 2,261 2,8447 3,3359 3,6718 3,7726 3,5919 3,7449 3,8725 4,2278 4,6785 5,1556 u6 0,9984 0,9972 1,2098 2,2574 2,8455 3,3381 3,6727 3,7737 4,0063 4,1297 4,7175 5,7442 6,5854 7,3386 u7 1,0001 0,9996 1,4732 2,265 2,8465 3,3369 3,6713 3,7738 5,9093 6,4423 6,812 7,6428 8,6591 9,7477 SNR 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 u1 0,9653 0,9856 1,0251 1,1128 1,3449 2,0965 2,7527 2,9608 3,012 3,0177 3,0143 3,0103 3,0079 3,0062 u2 2,7901 2,9261 3,0106 3,0821 3,2917 4,1039 4,811 5,0404 5,0984 5,0934 5,0717 5,0526 5,0399 5,0306 u3 2,88 3,0661 3,2252 3,4662 4,0382 5,5877 6,8118 7,2066 7,2996 7,2675 7,2034 7,15 7,1134 7,0869 u4 4,8939 5,0926 5,2509 5,436 5,9941 7,7231 9,1364 9,6073 9,6907 9,5882 9,4452 9,3304 9,2506 9,1924 u5 5,5283 5,7961 6,055 6,5161 7,5736 9,9317 11,7532 12,3202 12,3438 12,1129 11,8432 11,6313 11,4811 11,3712 u6 7,8908 8,2396 8,4806 8,8492 9,9513 12,7737 14,9274 15,4938 15,3648 14,9271 14,4683 14,1107 13,8529 13,661 u7 10,5917 11,0972 11,3853 11,7713 13,0322 16,4337 18,9135 19,3674 18,9636 18,2094 17,4708 16,8942 16,4697 16,1476 SNR 28 29 30 u1 3,0044 3,0038 3,003 u2 5,023 5,0178 5,0128 u3 7,067 7,0512 7,0407 u4 9,1486 9,1126 9,0893 u5 11,2883 11,2217 11,1749 u6 13,5157 13,3981 13,3164 u7 15,9014 15,7029 15,5677
c4)用于衰落信道的256-QAM/16-PAM
Figure FDA0002953546580000062
Figure FDA0002953546580000071
d3)用于非衰落信道的1024-QAM/32-PAM
SNR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 u1 0,9992 0,9991 0,9626 0,9967 0,9967 0,9988 0,9997 1,0671 1,0969 1,0363 0,962 1,0001 0,9878 0,9942 u2 0,9957 0,9942 0,8697 0,9895 0,9965 0,9992 0,9989 1,1388 1,2043 1,2107 1,1702 0,9997 0,9747 0,966 u3 0,9965 0,9943 0,8971 0,99 0,9962 0,9991 0,9986 1,0674 1,0955 1,1639 1,2161 0,9996 0,9863 0,9719 u4 0,9971 0,9965 0,6648 0,99 0,9954 0,9994 1,0008 1,1386 1,2048 1,3562 1,4866 1,8264 2,2272 2,5533 u5 0,996 0,9939 0,6491 0,9905 0,9956 0,9997 1,001 1,2138 1,3242 1,4129 1,4414 1,848 2,2217 2,5387 u6 0,9992 1,0019 0,6995 0,9974 0,9977 0,9998 1,0017 1,1384 1,2058 1,2085 1,1751 1,8267 2,223 2,5691 u7 0,9999 1,0022 0,719 0,9994 0,9993 1,0004 1,0017 1,0667 1,0964 1,162 1,2213 1,8066 2,2286 2,581 u8 1,0018 1,0047 0,9796 2,2704 2,8447 3,3339 3,6691 4,1038 4,3038 4,1189 3,88 3,962 4,3457 4,661 u9 1,0009 1,0043 0,9448 2,264 2,8416 3,334 3,6696 3,6418 3,8694 4,0902 4,1993 4,1097 4,4994 4,7046 u10 0,9975 0,9957 0,8525 2,2387 2,8354 3,336 3,672 3,4119 3,666 3,7746 3,802 4,2647 4,7161 5,1202 u11 0,9986 0,9982 0,8839 2,2405 2,8378 3,3375 3,6721 3,6428 3,8684 3,7435 3,6203 4,1131 4,5362 5,0343 u12 0,9986 0,9963 1,2974 2,2393 2,8414 3,3349 3,6662 4,1042 4,3048 4,1203 3,8917 6,185 6,9957 7,2365 u13 0,9975 0,996 1,243 2,2388 2,838 3,3348 3,6674 3,6422 3,8687 4,0904 4,2129 5,8337 6,7509 7,454 u14 1,001 1,0011 1,4137 2,2601 2,844 3,335 3,6673 4,1032 4,3066 5,0379 5,5707 6,2198 7,2075 8,594 u15 1,0017 1,0022 1,4853 2,2698 2,8465 3,3339 3,6669 6,1624 6,9359 7,2501 7,4066 8,6211 9,7438 10,859 SNR 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 u1 1,0007 1,0027 0,9981 0,9933 0,9936 0,999 1 1,0001 0,9973 1,0036 1,0338 1,2685 2,568 2,9124 u2 0,9694 0,9834 1,0086 1,0594 1,2188 1,7124 2,5469 2,8781 2,9836 3,0078 3,024 3,2172 4,5709 4,9289 u3 0,9681 0,9811 1,0101 1,0676 1,2263 1,7139 2,5465 2,8764 2,9837 3,0244 3,1126 3,6704 6,2313 6,8942 u4 2,7737 2,9007 2,9741 3,0241 3,159 3,6872 4,5907 4,9456 5,0494 5,0625 5,0597 5,4996 8,2546 8,9668 u5 2,7714 2,9125 2,9988 3,0553 3,1727 3,6864 4,5862 4,9442 5,0663 5,138 5,3175 6,3322 10,0797 11,0396 u6 2,8418 3,0307 3,1789 3,35 3,7479 4,8324 6,417 7,0146 7,1785 7,1643 7,1579 8,0513 12,1665 13,2221 u7 2,846 3,0218 3,1519 3,3116 3,7215 4,8226 6,4211 7,0502 7,2858 7,4383 7,8018 9,3367 14,2096 15,4697 u8 4,9072 5,0916 5,2328 5,352 5,6798 6,8426 8,6195 9,2808 9,4323 9,3928 9,5449 11,0304 16,4487 17,8497 u9 4,8825 5,0325 5,1573 5,2795 5,6568 6,8702 8,7174 9,4992 9,8449 10,1481 10,7709 12,6768 18,7845 20,3652 u10 5,4415 5,6696 5,8553 6,1215 6,9014 8,6299 10,8957 11,7222 11,9532 12,0621 12,5094 14,5322 21,3307 23,0612 u11 5,45 5,7667 6,0273 6,3484 7,1423 8,9474 11,4173 12,5228 13,0769 13,586 14,2684 16,5436 24,1032 25,9674 u12 7,6047 7,8958 8,1046 8,3161 9,0363 11,0231 13,7773 14,8757 15,2913 15,6441 16,3101 18,7948 27,1676 29,1243 u13 8,0146 8,4122 8,6722 8,9298 9,7542 12,0148 15,2835 16,9016 17,5633 17,972 18,6404 21,3291 30,5806 32,5873 u14 9,6267 10,3424 10,7968 11,1339 12,0444 14,5782 18,1947 19,8327 20,4394 20,7517 21,3511 24,2271 34,4413 36,4503 u15 11,9177 12,7867 13,3749 13,7814 14,8151 17,7532 21,9096 23,606 24,0612 24,1702 24,6165 27,6663 38,9792 40,9267 SNR 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 u1 2,9902 3,0016 3,0038 3,002 3,0024 3,0017 3,0014 3,0014 2,9988 3,0102 3,0035 2,7197 2,0472 u2 5,01 5,0206 5,0186 5,0131 5,0105 5,0084 5,006 5,0051 5,0006 5,0192 5,0363 4,4139 2,9841 u3 7,0446 7,0618 7,0515 7,0373 7,0287 7,022 7,0169 7,0134 7,0044 7,0244 7,0893 6,2809 3,9607 u4 9,1283 9,1368 9,1105 9,0811 9,0608 9,0466 9,0367 9,0261 9,0134 9,0332 9,1092 7,9322 5,0898 u5 11,257 11,2562 11,2029 11,1486 11,1121 11,0856 11,0685 11,0475 11,0277 11,0421 11,1317 9,6412 6,0761 u6 13,4588 13,4329 13,3374 13,2478 13,1867 13,143 13,1106 13,0776 13,0484 13,061 13,1503 11,2735 7,1638 u7 15,7417 15,6758 15,5224 15,3852 15,2907 15,2225 15,173 15,1242 15,0767 15,0837 15,1749 13,1326 8,1645 u8 18,1292 18,0006 17,7684 17,5682 17,4293 17,3297 17,2569 17,1873 17,1224 17,1191 17,2333 14,826 9,3331 u9 20,6379 20,419 20,0868 19,8058 19,6109 19,4704 19,3651 19,2702 19,1868 19,1703 19,3081 16,4589 10,3444 u10 23,2916 22,9487 22,4913 22,1116 21,8445 21,6501 21,5069 21,3796 21,2695 21,2328 21,3472 18,0904 11,3035 u11 26,1151 25,6105 24,9996 24,4967 24,1418 23,8821 23,6873 23,5173 23,3768 23,3264 23,4267 19,7596 12,4831 u12 29,1412 28,4332 27,6343 26,9825 26,5176 26,1751 25,9187 25,6964 25,5123 25,421 25,4868 21,3998 13,6002 u13 32,4176 31,4579 30,4306 29,5967 28,997 28,5515 28,2162 27,9277 27,6916 27,5544 27,5728 23,1872 14,6124 u14 36,0267 34,7541 33,4466 32,3882 31,6189 31,0443 30,605 30,2317 29,932 29,7649 29,6897 24,9174 15,8244 u15 40,1583 38,4818 36,8177 35,4703 34,4789 33,7311 33,1542 32,6692 32,2795 32,0045 31,9429 26,7754 16,8182
d4)用于衰落信道的1024-QAM/32-PAM
Figure FDA0002953546580000072
Figure FDA0002953546580000081
e3)用于非衰落信道的4096-QAM/64-PAM
Figure FDA0002953546580000082
Figure FDA0002953546580000091
e4)用于衰落信道的4096-QAM/64-PAM
Figure FDA0002953546580000092
Figure FDA0002953546580000101
Figure FDA0002953546580000111
f1)用于非衰落信道的16384-QAM/128-PAM
Figure FDA0002953546580000112
Figure FDA0002953546580000121
Figure FDA0002953546580000131
f2)用于衰落信道的16384-QAM/128-PAM
Figure FDA0002953546580000132
Figure FDA0002953546580000141
Figure FDA0002953546580000151
Figure FDA0002953546580000161
g)用于非衰落信道的65536-QAM/256-PAM
Figure FDA0002953546580000162
Figure FDA0002953546580000171
Figure FDA0002953546580000181
Figure FDA0002953546580000191
Figure FDA0002953546580000201
Figure FDA0002953546580000211
h)用于非衰落信道的262144-QAM/512-PAM
Figure FDA0002953546580000212
Figure FDA0002953546580000221
Figure FDA0002953546580000231
Figure FDA0002953546580000241
Figure FDA0002953546580000251
Figure FDA0002953546580000261
Figure FDA0002953546580000271
Figure FDA0002953546580000281
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Figure FDA0002953546580000311
i)用于非衰落信道的1048576-QAM/1024-PAM
Figure FDA0002953546580000312
Figure FDA0002953546580000321
Figure FDA0002953546580000331
Figure FDA0002953546580000341
Figure FDA0002953546580000351
Figure FDA0002953546580000361
Figure FDA0002953546580000371
Figure FDA0002953546580000381
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Figure FDA0002953546580000401
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Figure FDA0002953546580000421
Figure FDA0002953546580000431
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Figure FDA0002953546580000451
Figure FDA0002953546580000461
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Figure FDA0002953546580000481
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Figure FDA0002953546580000501
Figure FDA0002953546580000511
2.根据权利要求1所述的解码和解调装置，其中，所述非衰落信道是加性白噪声信道，并且所述衰落信道是瑞利衰落信道。
3.一种解码和解调方法，包括：
将非均匀星座的星座值解调成单元字(y0,q...ym-1,q)，
其中，下表是针对不同的调制方式，定义的实部Re(zq)的星座映射表和虚部Im(zq)的星座映射表，限定了星座位置矢量和所述单元字之间的对应关系，其中m对应于每个QAM符号的比特数m＝log2(M)，且q表示离散时间或子载波指数：
16-QAM的实部的星座映射
Figure FDA0002953546580000512
16-QAM的虚部的星座映射
Figure FDA0002953546580000513
64-QAM的实部的星座映射
Figure FDA0002953546580000521
64-QAM的虚部的星座映射
Figure FDA0002953546580000522
256-QAM的实部的星座映射
Figure FDA0002953546580000523
256-QAM的实部的星座映射
Figure FDA0002953546580000524
1024-QAM的实部的星座映射
Figure FDA0002953546580000531
1024-QAM的虚部的星座映射
Figure FDA0002953546580000532
4096-QAM的实部的星座映射
Figure FDA0002953546580000541
4096-QAM的虚部的星座映射
Figure FDA0002953546580000551
以及
将所述单元字解码成输出数据，
其中，基于所述星座的星座点的总数M、单位为dB的信噪比以及信道特征来使用星座组中的非均匀星座，所述星座组包括由星座位置矢量u1…v限定的一个或多个下列星座，其中，v＝sqrt(M)/2-1：
a3)用于非衰落信道的16-QAM/4-PAM
SNR/u 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 u1 1,0001 1,0001 1,0002 1,155 1,6201 1,958 2,2633 2,5594 2,8411 3,098 3,3357 3,5294 3,6712 3,752 SNR/u 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 u1 3,7812 3,748 3,6736 3,5998 3,5184 3,4446 3,3818 3,3239 3,2786 3,2407 3,2109 3,1793 3,1581 3,139 SNR/u 14 14,5 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 19 19,5 20 u1 3,1219 3,1078 3,0964 3,0819 3,0774 3,0665 3,0579 3,0528 3,0485 3,0423 3,0411 3,0333 3,0521
a4)用于衰落信道的16-QAM/4-PAM
Figure FDA0002953546580000552
Figure FDA0002953546580000561
b3)用于非衰落信道的64-QAM/8-PAM
SNR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 u1 1,0007 1,0017 0,7353 0,9997 1,0002 0,9998 1,0001 1 1,1927 1,4264 1,7169 2,0738 2,4886 2,8112 u2 1,0005 1,0004 1,0005 2,2657 2,8429 3,337 3,6717 3,7738 3,5613 3,6905 3,9984 4,3992 4,8482 5,2041 u3 0,9998 0,9999 1,4855 2,2642 2,842 3,3367 3,6718 3,775 4,6253 5,4009 6,24 7,1031 7,9262 8,4801 SNR 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 u1 2,9803 3,0658 3,089 3,0745 3,0551 3,0408 3,0308 3,0234 3,0183 3,0146 3,0117 3,006 2,9999 3,0181 u2 5,4101 5,5099 5,4876 5,3868 5,288 5,2157 5,1639 5,1262 5,0982 5,0776 5,0613 5,0467 5,0116 5,0174 u3 8,7018 8,7025 8,4931 8,1754 7,8925 7,6814 7,5255 7,4093 7,3204 7,2536 7,2029 7,156 7,1015 7,12 SNR 28 29 30 u1 3,1429 2,5878 2,6804 u2 5,2147 4,0051 4,2638 u3 7,481 5,6207 5,7796
b4)用于衰落信道的64-QAM/8-PAM
SNR 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 u1 1,0353 1,1062 1,2092 1,3451 1,5409 1,8112 2,1208 2,3945 2,6067 2,756 2,8505 2,912 2,9496 2,9751 u2 2,8206 2,9015 3,0799 3,298 3,5826 3,9386 4,3237 4,6577 4,9074 5,0773 5,1674 5,2201 5,2393 5,2491 u3 3,4534 3,922 4,4154 4,9297 5,5069 6,1594 6,8108 7,3475 7,7177 7,9488 8,0398 8,068 8,0538 8,0217 SNR 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 u1 2,9907 3,0032 3,0055 3,0126 3,0124 3,0136 3,0165 3,0156 3,0158 3,016 3,018 3,0183 u2 5,2493 5,2489 5,2365 5,2375 5,2247 5,2182 5,2165 5,2098 5,207 5,204 5,2036 5,1995 u3 7,9849 7,9528 7,9035 7,8862 7,8443 7,8194 7,8046 7,7839 7,7661 7,762 7,7569 7,7566
c3)用于非衰落信道的256-QAM/16-PAM
SNR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 u1 0,9987 1 0,8555 0,9986 1,0007 0,9999 1 1,0001 1,1538 1,2053 1,1098 1,0113 0,9755 0,961 u2 0,9995 0,9988 0,6438 0,999 1,0022 1,0008 0,9997 1 1,3318 1,4592 1,5806 1,8511 2,1909 2,5454 u3 1,0006 1,0012 0,7241 0,9997 1,0003 0,9994 1,0002 1 1,1537 1,2044 1,4081 1,7918 2,1934 2,5919 u4 1,0014 0,9977 0,9802 2,2701 2,8454 3,336 3,6707 3,7727 4,0051 4,1314 3,8919 3,9933 4,2942 4,6269 u5 0,9994 0,9966 0,8403 2,261 2,8447 3,3359 3,6718 3,7726 3,5919 3,7449 3,8725 4,2278 4,6785 5,1556 u6 0,9984 0,9972 1,2098 2,2574 2,8455 3,3381 3,6727 3,7737 4,0063 4,1297 4,7175 5,7442 6,5854 7,3386 u7 1,0001 0,9996 1,4732 2,265 2,8465 3,3369 3,6713 3,7738 5,9093 6,4423 6,812 7,6428 8,6591 9,7477 SNR 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 u1 0,9653 0,9856 1,0251 1,1128 1,3449 2,0965 2,7527 2,9608 3,012 3,0177 3,0143 3,0103 3,0079 3,0062 u2 2,7901 2,9261 3,0106 3,0821 3,2917 4,1039 4,811 5,0404 5,0984 5,0934 5,0717 5,0526 5,0399 5,0306 u3 2,88 3,0661 3,2252 3,4662 4,0382 5,5877 6,8118 7,2066 7,2996 7,2675 7,2034 7,15 7,1134 7,0869 u4 4,8939 5,0926 5,2509 5,436 5,9941 7,7231 9,1364 9,6073 9,6907 9,5882 9,4452 9,3304 9,2506 9,1924 u5 5,5283 5,7961 6,055 6,5161 7,5736 9,9317 11,7532 12,3202 12,3438 12,1129 11,8432 11,6313 11,4811 11,3712 u6 7,8908 8,2396 8,4806 8,8492 9,9513 12,7737 14,9274 15,4938 15,3648 14,9271 14,4683 14,1107 13,8529 13,661 u7 10,5917 11,0972 11,3853 11,7713 13,0322 16,4337 18,9135 19,3674 18,9636 18,2094 17,4708 16,8942 16,4697 16,1476 SNR 28 29 30 u1 3,0044 3,0038 3,003 u2 5,023 5,0178 5,0128 u3 7,067 7,0512 7,0407 u4 9,1486 9,1126 9,0893 u5 11,2883 11,2217 11,1749 u6 13,5157 13,3981 13,3164 u7 15,9014 15,7029 15,5677
c4)用于衰落信道的256-QAM/16-PAM
Figure FDA0002953546580000562
Figure FDA0002953546580000571
d3)用于非衰落信道的1024-QAM/32-PAM
SNR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 u1 0,9992 0,9991 0,9626 0,9967 0,9967 0,9988 0,9997 1,0671 1,0969 1,0363 0,962 1,0001 0,9878 0,9942 u2 0,9957 0,9942 0,8697 0,9895 0,9965 0,9992 0,9989 1,1388 1,2043 1,2107 1,1702 0,9997 0,9747 0,966 u3 0,9965 0,9943 0,8971 0,99 0,9962 0,9991 0,9986 1,0674 1,0955 1,1639 1,2161 0,9996 0,9863 0,9719 u4 0,9971 0,9965 0,6648 0,99 0,9954 0,9994 1,0008 1,1386 1,2048 1,3562 1,4866 1,8264 2,2272 2,5533 u5 0,996 0,9939 0,6491 0,9905 0,9956 0,9997 1,001 1,2138 1,3242 1,4129 1,4414 1,848 2,2217 2,5387 u6 0,9992 1,0019 0,6995 0,9974 0,9977 0,9998 1,0017 1,1384 1,2058 1,2085 1,1751 1,8267 2,223 2,5691 u7 0,9999 1,0022 0,719 0,9994 0,9993 1,0004 1,0017 1,0667 1,0964 1,162 1,2213 1,8066 2,2286 2,581 u8 1,0018 1,0047 0,9796 2,2704 2,8447 3,3339 3,6691 4,1038 4,3038 4,1189 3,88 3,962 4,3457 4,661 u9 1,0009 1,0043 0,9448 2,264 2,8416 3,334 3,6696 3,6418 3,8694 4,0902 4,1993 4,1097 4,4994 4,7046 u10 0,9975 0,9957 0,8525 2,2387 2,8354 3,336 3,672 3,4119 3,666 3,7746 3,802 4,2647 4,7161 5,1202 u11 0,9986 0,9982 0,8839 2,2405 2,8378 3,3375 3,6721 3,6428 3,8684 3,7435 3,6203 4,1131 4,5362 5,0343 u12 0,9986 0,9963 1,2974 2,2393 2,8414 3,3349 3,6662 4,1042 4,3048 4,1203 3,8917 6,185 6,9957 7,2365 u13 0,9975 0,996 1,243 2,2388 2,838 3,3348 3,6674 3,6422 3,8687 4,0904 4,2129 5,8337 6,7509 7,454 u14 1,001 1,0011 1,4137 2,2601 2,844 3,335 3,6673 4,1032 4,3066 5,0379 5,5707 6,2198 7,2075 8,594 u15 1,0017 1,0022 1,4853 2,2698 2,8465 3,3339 3,6669 6,1624 6,9359 7,2501 7,4066 8,6211 9,7438 10,859 SNR 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 u1 1,0007 1,0027 0,9981 0,9933 0,9936 0,999 1 1,0001 0,9973 1,0036 1,0338 1,2685 2,568 2,9124 u2 0,9694 0,9834 1,0086 1,0594 1,2188 1,7124 2,5469 2,8781 2,9836 3,0078 3,024 3,2172 4,5709 4,9289 u3 0,9681 0,9811 1,0101 1,0676 1,2263 1,7139 2,5465 2,8764 2,9837 3,0244 3,1126 3,6704 6,2313 6,8942 u4 2,7737 2,9007 2,9741 3,0241 3,159 3,6872 4,5907 4,9456 5,0494 5,0625 5,0597 5,4996 8,2546 8,9668 u5 2,7714 2,9125 2,9988 3,0553 3,1727 3,6864 4,5862 4,9442 5,0663 5,138 5,3175 6,3322 10,0797 11,0396 u6 2,8418 3,0307 3,1789 3,35 3,7479 4,8324 6,417 7,0146 7,1785 7,1643 7,1579 8,0513 12,1665 13,2221 u7 2,846 3,0218 3,1519 3,3116 3,7215 4,8226 6,4211 7,0502 7,2858 7,4383 7,8018 9,3367 14,2096 15,4697 u8 4,9072 5,0916 5,2328 5,352 5,6798 6,8426 8,6195 9,2808 9,4323 9,3928 9,5449 11,0304 16,4487 17,8497 u9 4,8825 5,0325 5,1573 5,2795 5,6568 6,8702 8,7174 9,4992 9,8449 10,1481 10,7709 12,6768 18,7845 20,3652 u10 5,4415 5,6696 5,8553 6,1215 6,9014 8,6299 10,8957 11,7222 11,9532 12,0621 12,5094 14,5322 21,3307 23,0612 u11 5,45 5,7667 6,0273 6,3484 7,1423 8,9474 11,4173 12,5228 13,0769 13,586 14,2684 16,5436 24,1032 25,9674 u12 7,6047 7,8958 8,1046 8,3161 9,0363 11,0231 13,7773 14,8757 15,2913 15,6441 16,3101 18,7948 27,1676 29,1243 u13 8,0146 8,4122 8,6722 8,9298 9,7542 12,0148 15,2835 16,9016 17,5633 17,972 18,6404 21,3291 30,5806 32,5873 u14 9,6267 10,3424 10,7968 11,1339 12,0444 14,5782 18,1947 19,8327 20,4394 20,7517 21,3511 24,2271 34,4413 36,4503 u15 11,9177 12,7867 13,3749 13,7814 14,8151 17,7532 21,9096 23,606 24,0612 24,1702 24,6165 27,6663 38,9792 40,9267 SNR 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 u1 2,9902 3,0016 3,0038 3,002 3,0024 3,0017 3,0014 3,0014 2,9988 3,0102 3,0035 2,7197 2,0472 u2 5,01 5,0206 5,0186 5,0131 5,0105 5,0084 5,006 5,0051 5,0006 5,0192 5,0363 4,4139 2,9841 u3 7,0446 7,0618 7,0515 7,0373 7,0287 7,022 7,0169 7,0134 7,0044 7,0244 7,0893 6,2809 3,9607 u4 9,1283 9,1368 9,1105 9,0811 9,0608 9,0466 9,0367 9,0261 9,0134 9,0332 9,1092 7,9322 5,0898 u5 11,257 11,2562 11,2029 11,1486 11,1121 11,0856 11,0685 11,0475 11,0277 11,0421 11,1317 9,6412 6,0761 u6 13,4588 13,4329 13,3374 13,2478 13,1867 13,143 13,1106 13,0776 13,0484 13,061 13,1503 11,2735 7,1638 u7 15,7417 15,6758 15,5224 15,3852 15,2907 15,2225 15,173 15,1242 15,0767 15,0837 15,1749 13,1326 8,1645 u8 18,1292 18,0006 17,7684 17,5682 17,4293 17,3297 17,2569 17,1873 17,1224 17,1191 17,2333 14,826 9,3331 u9 20,6379 20,419 20,0868 19,8058 19,6109 19,4704 19,3651 19,2702 19,1868 19,1703 19,3081 16,4589 10,3444 u10 23,2916 22,9487 22,4913 22,1116 21,8445 21,6501 21,5069 21,3796 21,2695 21,2328 21,3472 18,0904 11,3035 u11 26,1151 25,6105 24,9996 24,4967 24,1418 23,8821 23,6873 23,5173 23,3768 23,3264 23,4267 19,7596 12,4831 u12 29,1412 28,4332 27,6343 26,9825 26,5176 26,1751 25,9187 25,6964 25,5123 25,421 25,4868 21,3998 13,6002 u13 32,4176 31,4579 30,4306 29,5967 28,997 28,5515 28,2162 27,9277 27,6916 27,5544 27,5728 23,1872 14,6124 u14 36,0267 34,7541 33,4466 32,3882 31,6189 31,0443 30,605 30,2317 29,932 29,7649 29,6897 24,9174 15,8244 u15 40,1583 38,4818 36,8177 35,4703 34,4789 33,7311 33,1542 32,6692 32,2795 32,0045 31,9429 26,7754 16,8182
d4)用于衰落信道的1024-QAM/32-PAM
Figure FDA0002953546580000572
Figure FDA0002953546580000581
e3)用于非衰落信道的4096-QAM/64-PAM
Figure FDA0002953546580000582
Figure FDA0002953546580000591
e4)用于衰落信道的4096-QAM/64-PAM
Figure FDA0002953546580000592
Figure FDA0002953546580000601
Figure FDA0002953546580000611
f1)用于非衰落信道的16384-QAM/128-PAM
Figure FDA0002953546580000612
Figure FDA0002953546580000621
Figure FDA0002953546580000631
f2)用于衰落信道的16384-QAM/128-PAM
Figure FDA0002953546580000632
Figure FDA0002953546580000641
Figure FDA0002953546580000651
g)用于非衰落信道的65536-QAM/256-PAM
Figure FDA0002953546580000652
Figure FDA0002953546580000661
Figure FDA0002953546580000671
Figure FDA0002953546580000681
Figure FDA0002953546580000691
Figure FDA0002953546580000701
h)用于非衰落信道的262144-QAM/512-PAM
Figure FDA0002953546580000702
Figure FDA0002953546580000711
Figure FDA0002953546580000721
Figure FDA0002953546580000731
Figure FDA0002953546580000741
Figure FDA0002953546580000751
Figure FDA0002953546580000761
Figure FDA0002953546580000771
Figure FDA0002953546580000781
Figure FDA0002953546580000791
Figure FDA0002953546580000801
i)用于非衰落信道的1048576-QAM/1024-PAM
Figure FDA0002953546580000802
Figure FDA0002953546580000811
Figure FDA0002953546580000821
Figure FDA0002953546580000831
Figure FDA0002953546580000841
Figure FDA0002953546580000851
Figure FDA0002953546580000861
Figure FDA0002953546580000871
Figure FDA0002953546580000881
Figure FDA0002953546580000891
Figure FDA0002953546580000901
Figure FDA0002953546580000911
Figure FDA0002953546580000921
Figure FDA0002953546580000931
Figure FDA0002953546580000941
Figure FDA0002953546580000951
Figure FDA0002953546580000961
Figure FDA0002953546580000971
Figure FDA0002953546580000981
Figure FDA0002953546580000991
4.根据权利要求3所述的解码和解调方法，其中，所述非衰落信道是加性白噪声信道，并且所述衰落信道是瑞利衰落信道。
5.一种接收装置，包括：
如权利要求1所述的解码和解调装置；以及
接收器，接收一个或多个传输流。
6.一种接收方法，包括：
接收一个或多个传输流；
将一个或多个传输流转换成星座值；以及
如权利要求3所述的解码和解调方法。
7.一种非瞬时性计算机可读介质，包括计算机程序指令，当由计算机执行所述计算机程序指令时，使所述计算机执行如权利要求3所述的方法。
8.一种通信系统，包括一个或多个发送装置以及根据权利要求5所述的一个或多个接收装置。
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