CN109302265B - 软调制的方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

软调制的方法、装置及计算机可读存储介质 Download PDF

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CN109302265B CN201710608882.3A CN201710608882A CN109302265B CN 109302265 B CN109302265 B CN 109302265B CN 201710608882 A CN201710608882 A CN 201710608882A CN 109302265 B CN109302265 B CN 109302265B
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Abstract

一种软调制的方法、装置及计算机可读存储介质,所述方法包括:接收经过译码后的比特先验信息;根据所述比特先验信息及发射符号的调制方式,确定与不同调制方式所对应的发射符号的均值及方差的方程;根据预设的函数查找表、预设的函数及所述函数查找表与所述函数的映射关系,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,并根据所述仅包括移位和加法的运算公式得到所述发射符号的均值及方差。采用上述方案可以降低软调制方法的计算复杂度及计算量。

Description

软调制的方法、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本发明实施例涉及通信领域,尤其涉及一种软调制的方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
通常,在Turbo均衡之类的接收机中,软调制装置需要利用译码器提供的比特先验信息,计算得到发射符号的均值和方差,并发送至Turbo均衡器。
发射符号均值E[s]的计算过程可以如下列公式(a)所示,方差Cov[s]的计算过程如下列公式(b)所示:
E[s]=∑αα·P(s=α) (a)
Cov[s]=∑α|α|2·P(s=α)-|E[s]|2 (b)
Figure BDA0001358725420000011
其中:s为发射符号,Mc为调制阶数,调制星座符号α由比特
Figure BDA0001358725420000012
映射而成,L(bk)是关于比特bk的先验信息,
Figure BDA0001358725420000013
表示发射符号s为符号α时该比特相应的值,P(s=α)表示发射符号s为符号α时的概率。并且满足
Figure BDA0001358725420000014
M与调制方式有关,M可以为4、16或者64,(Mc-1)≥k≥0。
目前,在根据上述公式(a)、(b)及(c)对发射符号的均值及方差进行计算时,会涉及到多个实数的连续相乘运算。因此,现有的软调制的方法存在复杂度高及计算量大的问题。
发明内容
本发明实施例解决的问题是如何降低软调制方法的计算复杂度及计算量。
为解决上述问题,本发明实施例提供了一种软调制的方法,所述方法包括:接收经过译码和交织后的比特先验信息;根据所述比特先验信息及发射符号的调制方式,确定与不同调制方式所对应的发射符号的均值及方差的方程;根据预设的函数查找表、预设的函数及所述函数查找表与所述函数的映射关系,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,并根据所述仅包括移位和加法的运算公式得到所述发射符号的均值及方差。
可选的,所述预设的函数查找表包括:包含tanh()函数与所述预设的函数对应关系的第一查找表;和包含ln()函数与所述预设的函数对应关系的第二查找表。
可选的,所述预设的函数为:f(x,y)=tanh-1(tanh(x)·tanh(y))。
可选的,所述函数查找表与所述函数的映射关系,包括:
Figure BDA0001358725420000021
且当x>0,y>0时,
Figure BDA0001358725420000022
其中:参数u=tanh(x+y),参数v=tanh(x)+tanh(y)。
可选的,所述发射符号的均值及方差的方程为:
E[s]=E[sI]+j·E[sQ];
Cov[s]=Cov[sI]+Cov[sQ];
其中:sI表示I信号,sQ表示Q信号,且满足发射符号s=sI+j·sQ;E[s]表示发射信号s的均值,Cov[s]表示发射信号s的方差,E[sI]表示I信号的均值,Cov[sI]表示I信号的方差,E[sQ]表示Q信号的均值,Cov[sQ]表示Q信号的方差。
可选的,所述调制方式包括:4-QAM、16-QAM及64-QAM。
可选的,当调制方式为4-QAM时,所述将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,包括:
Figure BDA0001358725420000023
Figure BDA0001358725420000031
Figure BDA0001358725420000032
Figure BDA0001358725420000033
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure BDA0001358725420000034
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1)。
可选的,当调制方式为16-QAM时,所述将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,包括:
Figure BDA0001358725420000035
Figure BDA0001358725420000036
Figure BDA0001358725420000037
Figure BDA0001358725420000038
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure BDA0001358725420000039
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中,k∈(0,1,2,3)。
可选的,当调制方式为64-QAM时,所述将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,包括:
Figure BDA00013587254200000310
Figure BDA0001358725420000041
Figure BDA0001358725420000042
Figure BDA0001358725420000043
Figure BDA0001358725420000044
Figure BDA0001358725420000045
Figure BDA0001358725420000051
Figure BDA0001358725420000052
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure BDA0001358725420000053
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1,2,3,4,5)。
本发明实施例提供了一种软调制的装置,所述装置包括:接收单元,适于接收经过译码和交织后的比特先验信息;方程确定单元,适于根据所述比特先验信息及发射符号的调制方式,确定与不同调制方式所对应的发射符号的均值及方差的方程;方程计算单元,适于根据预设的函数查找表、预设的函数及所述函数查找表与所述函数的映射关系,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,并根据所述仅包括移位和加法的运算公式得到所述发射符号的均值及方差。
可选的,所述预设的函数查找表包括:包含tanh()函数与所述预设的函数对应关系的第一查找表;和包含ln()函数与所述预设的函数对应关系的第二查找表。
可选的,所述预设的函数为:f(x,y)=tanh-1(tanh(x)·tanh(y))。
可选的,所述函数查找表与所述函数的映射关系,包括:
Figure BDA0001358725420000054
且当x>0,y>0时,
Figure BDA0001358725420000055
其中:参数u=tanh(x+y),参数v=tanh(x)+tanh(y)。
可选的,所述发射符号的均值及方差的方程为:
E[s]=E[sI]+j·E[sQ];
Cov[s]=Cov[sI]+Cov[sQ];
其中:sI表示I信号,sQ表示Q信号,且满足发射符号s=sI+j·sQ;E[s]表示发射信号s的均值,Cov[s]表示发射信号s的方差,E[sI]表示I信号的均值,Cov[sI]表示I信号的方差,E[sQ]表示Q信号的均值,Cov[sQ]表示Q信号的方差。
可选的,所述调制方式包括:4-QAM、16-QAM及64-QAM。
可选的,所述方程计算单元,适于当调制方式为4-QAM时,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为如下仅包括移位和加法的运算公式:
Figure BDA0001358725420000061
Figure BDA0001358725420000062
Figure BDA0001358725420000063
Figure BDA0001358725420000064
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure BDA0001358725420000065
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1)。
可选的,所述方程计算单元,适于当调制方式为16-QAM时,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为如下仅包括移位和加法的运算公式:
Figure BDA0001358725420000066
Figure BDA0001358725420000067
Figure BDA0001358725420000068
Figure BDA0001358725420000069
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure BDA0001358725420000071
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1,2,3)。
可选的,所述方程计算单元,适于当调制方式为64-QAM时,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为如下仅包括移位和加法的运算公式:
Figure BDA0001358725420000072
Figure BDA0001358725420000073
Figure BDA0001358725420000074
Figure BDA0001358725420000075
Figure BDA0001358725420000076
Figure BDA0001358725420000077
Figure BDA0001358725420000081
Figure BDA0001358725420000082
Figure BDA0001358725420000083
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure BDA0001358725420000084
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1,2,3,4,5)。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,所述计算机指令运行时执行以上任一种所述软调制的方法的步骤。
本发明实施例提供了一种软调制的装置,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令,所述处理器运行所述计算机指令时执行以上任一种所述的软调制的方法的步骤。
与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下优点:
上述的方案,由于可以根据预设的函数查找表、预设的函数及所述函数查找表与所述函数的映射关系,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,故软调制的过程,也即发射符号的均值和方差的获取过程无需涉及多个实数连续相乘的运算,因此可以降低软调制过程的计算复杂度及计算量。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种软调制的方法的流程图;
图2是本发明实施例中的一种软调制的装置的结构示意图;
图3是本发明实施例中的一种迭代接收机的结构示意图。
具体实施方式
如上,现有的软调制的方法存在复杂度高及计算量大的问题。
为解决上述问题,本发明实施例根据预设的函数查找表、预设的函数及所述函数查找表与所述函数的映射关系,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,故软调制的过程,也即发射符号的均值和方差的获取过程无需涉及多个实数连续相乘的运算,因此可以降低软调制过程的计算复杂度及计算量。
为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明实施例的具体实施例做详细的说明。
图1示出了本发明实施例中的一种软调制的方法的流程图,如图1所示,所述方法可以按照如下步骤:
步骤S11:接收经过译码和交织后的比特先验信息。
在具体实施中,Turbo迭代接收机中的软调制处理即是从交织器获取译码后的比特先验信息,计算出发射符号的均值和方差后,然后送给Turbo均衡器。
步骤S12:根据所述比特先验信息及发射符号的调制方式,确定与不同调制方式所对应的发射符号的均值及方差的方程。
在具体实施中,假设将发射的M-QAM符号s分为相互正交的调幅信号I信号和Q信号,则可以得到公式(1):
s=sI+j·sQ (1)
并且,任意调制星座符号α可由比特
Figure BDA0001358725420000091
映射而成,则
Figure BDA0001358725420000092
Mc为调制阶数,其中,M为M-QAM中的M。比如对16-QAM符号s,则M=16。对64-QAM符号s,则M=64。λk是译码器给出的关于比特bk的先验信息。则略去功率归一化因子,M可以为4、16或者64,(Mc-1)≥k≥0。
则根据格雷映射关系,可以得到公式(2)及公式(3):
Figure BDA0001358725420000101
Figure BDA0001358725420000102
并且根据最大似然比的定义,可以到公式(4):
L(bk)=ln(P[bk=1]/P[bk=-1]) (4)
于是任意比特bk为1的概率如公式(5)所示:
Figure BDA0001358725420000103
任意比特bk为1的概率如公式(6)所示:
Figure BDA0001358725420000104
对于第k个比特bk,其对应的均值E[bk]满足公式(7):
Figure BDA0001358725420000105
并且,每个比特
Figure BDA0001358725420000106
之间相互独立。
在具体实施中,所述调制方式具体可以包括:4-QAM、16-QAM及64-QAM。
因此相应地,根据上述公式(1)~(7),当符号s是经过4-QAM调制时,其分解得到的I信号的均值E[sI]、I信号的方差
Figure BDA0001358725420000107
Q信号的均值E[sQ]、Q信号的方差
Figure BDA0001358725420000108
及符号s的协方差Cov[s]分别满足公式(8)~(12):
Figure BDA0001358725420000109
Figure BDA00013587254200001010
Figure BDA00013587254200001011
Figure BDA0001358725420000111
Figure BDA0001358725420000112
当符号s是经过16-QAM调制时,其分解得到的I信号的均值E[sI]、I信号的方差
Figure BDA0001358725420000113
Q信号的均值E[sQ]、Q信号的方差
Figure BDA0001358725420000114
I信号的协方差Cov[sI]、Q信号的协方差Cov[sQ]、符号s的协方差Cov[s]分别满足公式(13)~(19):
Figure BDA0001358725420000115
Figure BDA0001358725420000116
Figure BDA0001358725420000117
Figure BDA0001358725420000118
Figure BDA0001358725420000119
Figure BDA00013587254200001110
Cov[s]=Cov[sI]+Cov[sQ] (19)
当符号s是经过64-QAM调制时,其分解得到的I信号的均值E[sI]、I信号的方差
Figure BDA0001358725420000121
均值的平方(E[sI])2分别满足公式(20)~(22):
Figure BDA0001358725420000122
Figure BDA0001358725420000123
同理Q信号的均值E[sQ]、Q信号的方差
Figure BDA0001358725420000124
均值的平方(E[sQ])2、符号s的协方差Cov[s]分别满足公式(23)~(26):
Figure BDA0001358725420000125
Figure BDA0001358725420000126
Figure BDA0001358725420000131
Figure BDA0001358725420000132
步骤S13:根据预设的函数查找表、预设的函数及所述函数查找表与所述函数的映射关系,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,并根据所述仅包括移位和加法的运算公式得到所述发射符号的均值及方差。
在具体实施中,所述预设的函数查找表可以包括:包含tanh()函数与所述预设的函数对应关系的第一查找表,以及包含ln()函数与所述预设的函数对应关系的第二查找表。
在具体实施中,所述预设的函数f(x,y)可以为公式(27)所示:
f(x,y)=tanh-1(tanh(x)·tanh(y)) (27)
那么函数f(x,y)满足公式(28):
tanh(f(x,y))=tanh(x)·tanh(y) (28)
于是基于同样的原理,嵌套后可以得到公式(29):
tanh(a)tanh(b)tanh(c)=tanh(a)(tanh(b)tanh(c))=
tanh(a)·tanh(f(b,c))=tanh(f(a,f(b,c))) (29)
并且需要说明的是,tanh()函数本身满足公式(30)及(31)示出的性质:
Figure BDA0001358725420000141
Figure BDA0001358725420000142
且tanh()函数是奇函数。则不妨假定x,y>0,那么将公式(28)代入后得到函数f(x,y)满足公式(32):
Figure BDA0001358725420000143
当x<0,y<0时,函数f(x,y)满足公式(33):
f(x,y)=f(-x,-y); (33)
当x>0,y<0时,函数f(x,y)满足公式(34):
f(x,y)=-f(x,-y); (34)
当x<0,y>0时,函数f(x,y)满足公式(35):
f(x,y)=-f(-x,y); (35)
当x=0或者y=0时,函数f(x,y)满足公式(36):
f(x,y)=0 (36)
由此可见,所述函数查找表与所述函数f(x,y)满足公式(32)~(36)给出的映射关系,因此,只要针对tanh()和ln()两个函数制作查找表,即可快速计算f(x,y)和tanh()的连续乘法。其中tanh()的自变量范围0~4,ln()的自变量范围0~2。
在具体实施中,当调制方式为4-QAM时,可以将公式(32)~(36)代入至公式(8)~(12),实现将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式(37)~(41):
Figure BDA0001358725420000151
Figure BDA0001358725420000152
Figure BDA0001358725420000153
Figure BDA0001358725420000154
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure BDA0001358725420000155
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1)。
同理,在本发明另一实施例中,当调制方式为16-QAM时,可以将公式(32)~(36)代入至公式(13)~(19),实现将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式(42)~(46):
Figure BDA0001358725420000156
Figure BDA0001358725420000157
Figure BDA0001358725420000158
Figure BDA0001358725420000159
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure BDA0001358725420000161
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1,2,3)。
在本发明一实施例中,当调制方式为64-QAM时,可以将公式(32)~(36)代入至公式(20)~(26),从而实现将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,具体的仅包括移位和加法的运算公式如公式(47)~(54)所示:
Figure BDA0001358725420000162
Figure BDA0001358725420000163
Figure BDA0001358725420000164
Figure BDA0001358725420000165
Figure BDA0001358725420000166
Figure BDA0001358725420000167
Figure BDA0001358725420000171
Figure BDA0001358725420000172
Figure BDA0001358725420000173
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure BDA0001358725420000174
映射而成调制星座符号α,Mx表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1,2,3,4,5)。
综上,本发明实施例中通过设置tanh(x)和ln(x)两个函数的查找表,进而建立f(x,y)与两个查找表的映射关系,然后根据不同的调制方式,相应地查找表来消除计算符号的均值和方差过程中涉及到的乘法运算,比如通过tanh()函数和ln()函数的查找表简化形如tanh(x)*tanh(y)的乘法运算,以及通过嵌套的方式化简诸如tanh(x)*tanh(y)*…*tanh(z)形式的连续乘法运算,可以使得计算过程只有移位和加法运算,因此本发明实施例中的软调制方法运算量低,具备低复杂度的优势。
为使得本领域技术人员更好地理解和实现本发明,图2示出了本发明实施例中的一种软调制的装置20的结构示意图,如图2所示,所述装置可以包括:接收单元21、方程确定单元22及方程计算单元23,其中:
所述接收单元21,适于接收经过译码和交织后的比特先验信息;
所述方程确定单元22,适于根据所述比特先验信息及发射符号的调制方式,确定与不同调制方式所对应的发射符号的均值及方差的方程;
所述方程计算单元23,适于根据预设的函数查找表、预设的函数及所述函数查找表与所述函数的映射关系,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,并根据所述仅包括移位和加法的运算公式得到所述发射符号的均值及方差。
综上,本发明实施例的方程计算单元23可以根据预设的函数查找表、预设的函数及所述函数查找表与所述函数的映射关系,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,故软调制的过程,也即发射符号的均值和方差的获取过程无需涉及多个实数连续相乘的运算,因此可以降低软调制过程的计算复杂度及计算量。
在具体实施中,所述预设的函数查找表包括:包含tanh()函数与所述预设的函数对应关系的第一查找表;包含ln()函数与所述预设的函数对应关系的第二查找表。
在具体实施中,所述预设的函数为:f(x,y)=tanh-1(tanh(x)·tanh(y))。
在具体实施中,所述函数查找表与所述函数的映射关系,包括:
Figure BDA0001358725420000181
且当x>0,y>0时,
Figure BDA0001358725420000182
其中:参数u=tanh(x+y),参数v=tanh(x)+tanh(y)。
在具体实施中,所述发射符号的均值及方差的方程为:
E[s]=E[sI]+j·E[sQ];
Cov[s]=Cov[sI]+Cov[sQ];
其中:sI表示I信号,sQ表示Q信号,且满足发射符号s=sI+j·sQ;E[s]表示发射信号s的均值,Cov[s]表示发射信号s的方差,E[sI]表示I信号的均值,Cov[sI]表示I信号的方差,E[sQ]表示Q信号的均值,Cov[sQ]表示Q信号的方差。
在具体实施中,所述调制方式包括:4-QAM、16-QAM及64-QAM。本领域技术人员根据实际需要,也可以将本发明实施例中的方法适用于其他的调制方式。
在本发明一实施例中,所述方程计算单元23,可以适于当调制方式为4-QAM时,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为如下仅包括移位和加法的运算公式:
Figure BDA0001358725420000191
Figure BDA0001358725420000192
Figure BDA0001358725420000193
Figure BDA0001358725420000194
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure BDA0001358725420000195
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1)。
在具体实施中,所述方程计算单元23,适于当调制方式为16-QAM时,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为如下仅包括移位和加法的运算公式:
Figure BDA0001358725420000196
Figure BDA0001358725420000197
Figure BDA0001358725420000198
Figure BDA0001358725420000201
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure BDA0001358725420000202
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1,2,3)。
在具体实施中,所述方程计算单元23,适于当调制方式为64-QAM时,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为如下仅包括移位和加法的运算公式:
Figure BDA0001358725420000203
Figure BDA0001358725420000204
Figure BDA0001358725420000205
Figure BDA0001358725420000206
Figure BDA0001358725420000211
Figure BDA0001358725420000212
Figure BDA0001358725420000213
Figure BDA0001358725420000214
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure BDA0001358725420000215
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1,2,3,4,5)。
为使得本领域技术人员更好地理解和实现本发明,图3示出了本发明实施例中的一种迭代接收机的结构示意图,如图3所示,所述迭代接收机可以包括:信道估计装置31、Turbo均衡器32、解交织器33、译码器34、交织器35及上述的任一种软调制的装置20。
在具体实施中,Turbo均衡器32以信道估计装置31和软调制的装置20的输出为输入,并输出关于发送比特的似然比,该似然比经过解交织器33的解交织、译码器34的译码和交织器35的交织之后成为软调制的装置20的输入。
为便于理解,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,所述计算机指令运行时执行本发明上述实施例提供的任一种软调制方法的步骤。
并且,本发明实施例还提供了一种软调制的装置,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令,所述处理器运行所述计算机指令时执行本发明上述实施例提供的任一种所述的软调制的方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于以计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种软调制的方法,其特征在于,包括:
接收经过译码和交织后的比特先验信息;
根据所述比特先验信息及发射符号的调制方式,确定与不同调制方式所对应的发射符号的均值及方差的方程;
根据预设的函数查找表、预设的函数及所述函数查找表与所述函数的映射关系,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,并根据所述仅包括移位和加法的运算公式得到所述发射符号的均值及方差;
所述预设的函数为:
f(x,y)=tanh-1(tanh(x)·tanh(y));
所述函数查找表与所述函数的映射关系,包括:
Figure FDA0003215977610000011
且当x>0,y>0时,
Figure FDA0003215977610000012
其中:参数u=tanh(x+y),参数v=tanh(x)+tanh(y)。
2.如权利要求1所述的软调制的方法,其特征在于,所述发射符号的均值及方差的方程为:
E[s]=E[sI]+j·E[sQ];
Cov[s]=Cov[sI]+Cov[sQ];
其中:sI表示I信号,sQ表示Q信号,且满足发射符号s=sI+j·sQ;E[s]表示发射信号s的均值,Cov[s]表示发射信号s的方差,E[sI]表示I信号的均值,Cov[sI]表示I信号的方差,E[sQ]表示Q信号的均值,Cov[sQ]表示Q信号的方差。
3.如权利要求2所述的软调制的方法,其特征在于,所述调制方式包括:
4-QAM、16-QAM及64-QAM。
4.如权利要求3所述的软调制的方法,其特征在于,当调制方式为4-QAM时,所述将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,包括:
Figure FDA0003215977610000021
Figure FDA0003215977610000022
Figure FDA0003215977610000023
Figure FDA0003215977610000024
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure FDA0003215977610000025
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1)。
5.如权利要求3所述的软调制的方法,其特征在于,当调制方式为16-QAM时,所述将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,包括:
Figure FDA0003215977610000026
Figure FDA0003215977610000027
Figure FDA0003215977610000028
Figure FDA0003215977610000029
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure FDA0003215977610000037
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中,k∈(0,1,2,3)。
6.如权利要求3所述的软调制的方法,其特征在于,当调制方式为64-QAM时,所述将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,包括:
Figure FDA0003215977610000031
Figure FDA0003215977610000032
Figure FDA0003215977610000033
Figure FDA0003215977610000034
Figure FDA0003215977610000035
Figure FDA0003215977610000036
Figure FDA0003215977610000041
Figure FDA0003215977610000042
Figure FDA0003215977610000043
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure FDA0003215977610000044
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1,2,3,4,5)。
7.一种软调制的装置,其特征在于,包括:
接收单元,适于接收经过译码和交织后的比特先验信息;
方程确定单元,适于根据所述比特先验信息及发射符号的调制方式,确定与不同调制方式所对应的发射符号的均值及方差的方程;
方程计算单元,适于根据预设的函数查找表、预设的函数及所述函数查找表与所述函数的映射关系,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为仅包括移位和加法的运算公式,并根据所述仅包括移位和加法的运算公式得到所述发射符号的均值及方差;
所述预设的函数为:
f(x,y)=tanh-1(tanh(x)·tanh(y));
所述函数查找表与所述函数的映射关系,包括:
Figure FDA0003215977610000045
且当x>0,y>0时,
Figure FDA0003215977610000046
其中:参数u=tanh(x+y),参数v=tanh(x)+tanh(y)。
8.如权利要求7所述的软调制的装置,其特征在于,所述发射符号的均值及方差的方程为:
E[s]=E[sI]+j·E[sQ];
Cov[s]=Cov[sI]+Cov[sQ];
其中:sI表示I信号,sQ表示Q信号,且满足发射符号s=sI+j·sQ;E[s]表示发射信号s的均值,Cov[s]表示发射信号s的方差,E[sI]表示I信号的均值,Cov[sI]表示I信号的方差,E[sQ]表示Q信号的均值,Cov[sQ]表示Q信号的方差。
9.如权利要求8所述的软调制的装置,其特征在于,所述调制方式包括:
4-QAM、16-QAM及64-QAM。
10.如权利要求9所述的软调制的装置,其特征在于,所述方程计算单元,适于当调制方式为4-QAM时,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为如下仅包括移位和加法的运算公式:
Figure FDA0003215977610000051
Figure FDA0003215977610000052
Figure FDA0003215977610000053
Figure FDA0003215977610000054
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure FDA0003215977610000055
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1)。
11.如权利要求9所述的软调制的装置,其特征在于,所述方程计算单元,适于当调制方式为16-QAM时,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为如下仅包括移位和加法的运算公式:
Figure FDA0003215977610000056
Figure FDA0003215977610000061
Figure FDA0003215977610000062
Figure FDA0003215977610000063
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure FDA0003215977610000067
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1,2,3)。
12.如权利要求9所述的软调制的装置,其特征在于,所述方程计算单元,适于当调制方式为64-QAM时,将所述发射符号的均值及方差的方程转化为如下仅包括移位和加法的运算公式:
Figure FDA0003215977610000064
Figure FDA0003215977610000065
Figure FDA0003215977610000066
Figure FDA0003215977610000071
Figure FDA0003215977610000072
Figure FDA0003215977610000073
Figure FDA0003215977610000074
Figure FDA0003215977610000075
其中:λk表示比特bk的先验信息,比特
Figure FDA0003215977610000076
映射而成调制星座符号α,Mc表示调制阶数,(Mc-1)≥k≥0,其中k∈(0,1,2,3,4,5)。
13.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,其特征在于,处理器执行所述计算机指令运行时执行权利要求1至6任一项所述软调制的方法的步骤。
14.一种软调制的装置,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令,其特征在于,所述处理器运行所述计算机指令时执行权利要求1至6任一项所述的软调制的方法的步骤。
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