CN111901275A - 数据调制方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

数据调制方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

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CN111901275A CN202010576030.2A CN202010576030A CN111901275A CN 111901275 A CN111901275 A CN 111901275A CN 202010576030 A CN202010576030 A CN 202010576030A CN 111901275 A CN111901275 A CN 111901275A
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Abstract

本发明公开一种数据调制方法、装置、设备和存储介质，属于数据处理领域。该方法包括：根据配置的星座点调制符号S(n)集合调制数据，其中，n的取值范围为0至N‑1的整数，N为大于等于4的偶整数，将调制后的数据在物理资源上进行传输。这样，通过配置星座点调制符号集合，并根据该配置的调制符合集合对数据进行调制，可以在高阶调制场景下有效降低发射数据的峰均比。

Description

数据调制方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种数据调制方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
在高频通信场景下，信号的路损和阴影衰弱比较大，因此小区边缘的部分区域的信噪比会非常低。而且在高频场景下，功率放大器的工作效率也比较低。为了提高信噪比，同时降低用户设备的功耗，要求用户设备发射信号的峰均比低。在现有的第五代移动通信技术新空口(5th-Generation New Radio，5G NR)标准中，对于调制阶数大于1的调制方式还未有明确的解决方式。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提出一种数据调制方法、装置、设备和存储介质，旨在在高阶调制场景下有效降低发射数据的峰均比。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种数据调制方法，该方法包括以下步骤：
根据配置的星座点调制符号S(n)集合调制数据；
其中，n的取值范围为0至N-1的整数，N为大于等于4的偶整数；
将调制后的数据在物理资源上进行传输。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种数据调制装置，该装置包括：
调制模块，用于根据配置的星座点调制符号S(n)集合调制数据；
其中，n的取值范围为0至N-1的整数，N为大于等于4的偶整数；
传输模块，用于将调制后的数据在物理资源上进行传输。
为实现上述目的，本发明实施例还提出了一种设备，该设备包括：存储器、处理器，存储在存储器上并可在处理器上运行的程序以及用于实现处理器和存储器之间的连接通信的数据总线，当程序被处理器执行时，实现前述方法的步骤。
为实现上述目的，本发明提供了一种可读写存储介质，用于计算机存储，存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现前述方法的步骤。
本申请实施例提供了一种数据调制方法、装置、设备及存储介质，其中，该方法包括根据配置的星座点调制符号S(n)集合调制数据，其中，n的取值范围为0至N-1的整数，N为大于等于4的偶整数，将调制后的数据在物理资源上进行传输。这样，通过配置星座点调制符号集合，并根据该配置的调制符合集合对数据进行调制，可以在高阶调制场景下有效降低发射数据的峰均比。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种数据调制方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的配置的一种S(n)集合的示意图。
图3是本发明实施例提供的配置的一种S(n)集合的示意图。
图4是本发明实施例提供的配置的一种S(n)集合的示意图。
图5是本发明实施例提供的配置的一种S(n)集合的示意图。
图6是本发明实施例提供的配置的一种根据配置的S(n)集合调制数据的示意图。
图7是本发明实施例提供的配置的一种根据配置的S(n)集合调制数据的示意图。
图8是本发明实施例提供的一种数据调制装置结构示意图。
图9是本发明实施例提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
另外，在本申请实施例中，“可选地”或者“示例性地”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“可选地”或者“示例性地”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“可选地”或者“示例性地”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
图1为本申请实施例提供的一种数据调制方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
S101、根据配置的星座点调制符号S(n)集合调制数据。
示例性地，上述配置的星座点调制符号S(n)集合可以为{S(0)，S(1)，……，S(N-1)}形式，即n的取值范围为0至N-1的整数，其中，N可以为大于等于4的偶整数。
上述调制的数据可以为用户设备发送的数据，即本步骤可以理解为基于配置的S(n)集合对用户设备发送的数据进行调制。
S102、将调制后的数据在物理资源上进行传输。
根据步骤S101对发送的数据进行调制后，将该调制后的数据在物理资源上进行传输。
可选地，可以将调制后的数据直接在时域上传输，例如，对调制后的数据经过滤波、数模转换等处理之后，在射频链路上进行传输，或者，将调制后的数据经过离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)、资源映射、离散傅里叶逆变换(InverseDiscrete Fourier Transform，IDFT)、数模转换后，在射频链路上传输。
本申请实施例提供了一种数据调制方法，根据配置的星座点调制符号S(n)集合调制数据，其中，n的取值范围为0至N-1的整数，N为大于等于4的偶整数，将调制后的数据在物理资源上进行传输。这样，通过配置星座点调制符号集合，并根据该配置的调制符合集合对数据进行调制，可以在高阶调制场景下有效降低发射数据的峰均比。
在一种实施例中，可以将步骤S101中配置的S(n)集合分为两个子组，其中，每个子组包含N/2个S(n)，并且每个子组中任意两个S(n)的相位差小于等于π/2，两个子组的S(n)相位平均值相差π。
例如，假设N取值为4，即配置S(n)集合中有4个星座点调制符号，分别为S(0)、S(1)、S(2)、S(3)，如果将4个调制符号S(0)、S(1)、S(2)、S(3)划分为两个子组，分别为子组1和子组2。如图2所示，假设子组1中的两个调制符号S(n)的相位分别为π/8和3π/8，这两个S(n)的相位差为π/4，相位平均值为2π/8；子组2中的两个调制符号S(n)的相位分别为9π/8和11π/8，子组2中这两个S(n)的相位差为π/4，相位平均值为10π/8。
可选地，图2中所示的星座点调制符号S(n)集合也可以为ejφS(n)集合，其中，φ可以为任意值。
如图3所示，假设子组1中的两个调制符号S(n)的相位分别为5π/8和7π/8，其相位差为π/4，相位平均值为6π/8；子组2中的两个调制符号S(n)的相位分别为13π/8和15π/8，子组2中这两个S(n)的相位差为π/4，相位平均值为14π/8。
如图4所示，假设子组1中的两个调制符号S(n)的相位分别为
Figure BDA0002551033830000031
和
Figure BDA0002551033830000032
其相位差为π/4，相位平均值为
Figure BDA0002551033830000033
子组2中的两个调制符号S(n)的相位分别为
Figure BDA0002551033830000036
和
Figure BDA0002551033830000037
其相位差为π/4，相位平均值为
Figure BDA0002551033830000034
其中，
Figure BDA0002551033830000035
可以为任意值。
上述3个图的示例中，每个子组均包含N/2个S(n)，也即2个S(n)，并且每个子组中两个S(n)的相位差小于等于π/2，两个子组的S(n)相位平均值相差π。
示例性地，上述两个子组的S(n)相位平均值相差π可以包括S(n)与-S(n)属于同一个S(n)集合，即两个相位差为π的符号可以属于同一个星座点调制符号集合，或者，可以理解为S(n)集合与-S(n)集合为相同的星座点调制符号集合。
可选地，在每个子组中，除相位差为0的S(n)之外，可以配置其余所有S(n)的相位差平均值小于π/2。
在一种实施例中，可以配置上述两个子组的S(n)平均值的相位相差π。
在一种实施例中，可以配置每个子组内S(n)的最小模值大于该子组内S(n)模值差最小值的一半，或者，每个子组内S(n)的最小模值大于该子组内S(n)模值差最小值，以尽可能减小S(n)之间的模值差，从而降低数据符号的峰均比。
例如，假设N取值为8，即配置S(n)集合中有8个星座点调制符号，为{S(0)，S(1)，……，S(7)}，将这8个S(n)划分为两个子组，分别为子组1和子组2，每个子组包含4个S(n)。子组1中4个S(n)中的任意两个S(n)的相位差小于等于π/2，子组2中的4个S(n)中任意两个S(n)的相位差小于等于π/2，并且，子组1和子组2的S(n)相位平均值相差π。
如图5所示，假设子组1中的4个S(n)模值分别为r1、r2、r2和r1，子组2中的4个调制符号模值分别为r1’、r2’、r2’和r1’，子组1中的一个S(n)的模值均与另一个子组内的某一S(n)的模值相等。子组1中S(n)的最小模值为|r1|，模值差最小值为|r2-r1|，子组1中S(n)的最小模值大于该子组中模值差最小值，即|r1|＞|r2-r1|，并且，子组1中S(n)的最小模值也大于该子组内模值差最小值的一半。子组2中S(n)的最小模值为|r1’|，模值差最小值为|r2’-r1’|，子组2中S(n)的最小模值大于子组2中模值差最小值，即|r1’|＞|r2’-r1’|，子组2中S(n)的最小模值也大于子组2内模值差最小值的一半。
在一种实施例中，上述步骤S101中根据配置的S(n)集合调制数据可以为通过交替使用S(n)集合和ejθS(n)集合的方式调制数据，其中，ejθS(n)集合与S(n)集合为不同的星座点调制符号集合，θ的取值可以为θ＝±π/2。
由于配置的S(n)集合的每个子组中任意两个S(n)的相位差小于等于π/2，并且两个子组的S(n)相位平均值相差π，那么通过交替使用S(n)集合和ejθS(n)集合的方式调制数据时，可以使相邻S(n)的相位差小于π，并且当θ＝±π/2时，可以使相邻S(n)的最大相位差最小，这样调制得到的数据符号的峰均比比较小。
示例性地，上述交替使用S(n)集合和ejθS(n)集合调制数据的实现方式可以为，以每log2N个二进制比特数据为单位，采用S(n)集合和ejθS(n)集合交替使用的方式调制数据。其中，二进制比特数据为经过编码后的数据序列。
如图6所示，假设二进制比特数据为D＝[0000010110101111]，按照图2所示的星座点调制符号调制数据。即以每2(即log24)个二进制比特数据为单位，得到二进制比特数据为D＝[d0d1d2d3d4d5d6d7]，基于序列[d0d1d2d3d4d5d6d7]，采用交替使用S(n)集合和ejθS(n)集合的方式调制数据，得到数据符号序列DS，DS＝[s0s1s2s3s4s5s6s7]＝[b+aj，-a+bj，-a-bj，b-aj，a+bj，-b+aj，-b-aj，a-bj]。
下面以具体示例对上述实现方式做进一步地详细描述。
假设d0＝[00]，d1＝[00]，d2＝[01]，d3＝[01]，d4＝[10]，d5＝[10]，d6＝[11]，d7＝[11]，θ＝π/2。那么，d0使用S(n)调制得到数据符号s0，d1使用jS(n)调制得到数据符号s1，d2使用S(n)调制得到数据符号s2，d3使用jS(n)调制得到数据符号s3，d4使用S(n)调制得到数据符号s4，d5使用jS(n)调制得到数据符号s5，d6使用S(n)调制得到数据符号s6，d7使用jS(n)调制得到数据符号s7。其中，s0＝[b+aj]，s1＝[-a+bj]，s2＝[-a-bj]，s3＝[b-aj]，s4＝[a+bj]，s5＝[-b+aj]，s6＝[-b-aj]，s7＝[a-bj]。
示例性地，交替使用S(n)集合和ejθS(n)集合调制数据的实现方式也可以为，以每log2N个二进制比特数据为单位，使用ejθkS(n)集合调制数据。其中，二进制比特数据为经过编码后的数据序列，k为调制后得到的数据符号的位置编号，k的取值范围为0至K-1的整数，K为调制后得到的数据符号的个数，θ＝±π/2。当k为偶数时，ejθk＝±1，S(n)集合与-S(n)集合为相同的星座点调制符号集合。也即，ejθkS(n)集合与ejθ(k+2)S(n)集合为相同的星座点调制符号集合。
同样地，假设二进制比特数据为D＝[0000010110101111]，如图7所示，按照图2所示的星座点调制符号调制数据。即以每2(即log24)个二进制比特数据为单位，得到二进制比特数据为D＝[d0d1d2d3d4d5d6d7]，基于序列[d0d1d2d3d4d5d6d7]，使用ejθkS(n)集合调制数据，得到数据符号序列DS，DS＝[s0s1s2s3s4s5s6s7]＝[b+aj，-a+bj，a+bj，-b+aj，a+bj，-b+aj，b+aj，-a+bj]。
下面以具体示例对上述实现方式做进一步地详细描述。
假设d0＝[00]，d1＝[00]，d2＝[01]，d3＝[01]，d4＝[10]，d5＝[10]，d6＝[11]，d7＝[11]，θ＝π/2。则d0使用ejθkS(n)(k＝0)调制得到数据符号s0，d1使用ejθkS(n)(k＝1)调制得到数据符号s1，d2使用ejθkS(n)(k＝2)调制得到数据符号s2，d3使用ejθkS(n)(k＝3)调制得到数据符号s3，d4使用ejθkS(n)(k＝4)调制得到数据符号s4，d5使用ejθkS(n)(k＝5)调制得到数据符号s5，d6使用ejθkS(n)(k＝6)调制得到数据符号s6，d7使用ejθkS(n)(k＝7)调制得到数据符号s7。其中，s0＝[b+aj]，s1＝[j(b+aj)]＝[-a+bj]，s2＝[-(-a-bj)]＝[a+bj]，s3＝[-j(-a-bj)]＝[-b+aj]，s4＝[a+bj]，s5＝[j(a+bj)]＝[-b+aj]，s6＝[-(-b-aj)]＝[b+aj]，s7＝[-j(-b-aj)]＝[-a+bj]。
需要说明的是，在上述以每log2N个二进制比特数据为单位，调制数据的过程中，每log2N个二进制比特数据中，存在一个比特数据可以用于区分不同的子组。例如，以图6为例，第2比特数据为0表示子组1，第2比特数据为1表示子组2，即存在一个比特数据由不同子组进行调制。
由于配置的S(n)集合中S(n)的个数N为大于等于4的偶整数，那么当N值越大时，log2N值就越大，这样可以采用高阶调制方式，以提高数据传输速率。
在一种实施例中，在调制数据包括两个编码数据块的情况下，上述步骤S101中根据配置的S(n)集合调制数据的实现方式可以为，根据S(n)集合中的不同子组，对两个编码数据块中任一编码数据块进行调制，根据S(n)集合中子组内的S(n)对另一编码数据块进行调制；其中，另一编码数据块为两个编码数据块中除上述任一编码数据块之外的编码数据块。
图8为本申请实施例提供的一种数据调制装置的结构示意图，如图8所示，该装置包括：调制模块801和传输模块802；
其中，调制模块，用于根据配置的星座点调制符号S(n)集合调制数据，n的取值范围为0至N-1的整数，N为大于等于4的偶整数；
传输模块，用于将调制后的数据在物理资源上进行传输。
在一种实施例中，可以将配置的S(n)集合划分为两个子组，每个子组包含N/2个S(n)，每个子组中任意两个S(n)的相位差小于等于π/2，两个子组的S(n)相位平均值相差π。
其中，两个子组的S(n)相位平均值相差π，可以包括S(n)与-S(n)属于同一个S(n)集合。
进一步地，在每个子组中，除相位差为0的S(n)之外，其余所有S(n)的相位差平均值小于π/2。
在一种实施例中，可以配置上述两个子组的S(n)平均值的相位相差π。
在一种实施例中，可以配置每个子组内S(n)的最小模值大于该子组内S(n)模值差最小值的一半，或者，每个子组内S(n)的最小模值大于该子组内S(n)模值差最小值，以尽可能减小S(n)之间的模值差，从而降低数据符号的峰均比。
可选地，上述调制模块，可以用于交替使用S(n)集合和ejθS(n)集合调制数据，其中，ejθS(n)集合与S(n)集合为不同的星座点调制符号集合，θ的取值为θ＝±π/2。
在一种实施例中，调制模块，具体用于以每log2N个二进制比特数据为单位，采用S(n)集合和ejθS(n)集合交替使用的方式调制数据。
在一种实施例中，调制模块，具体用于以每log2N个二进制比特数据为单位，使用ej θkS(n)集合调制数据；其中，k为调制后得到的数据符号的位置编号，k的取值范围为0至K-1的整数，K为调制后得到的数据符号的个数。
其中，上述每log2N个二进制比特数据中，存在一个比特数据可以用于区分不同的子组。
在一种实施例中，在上述调制数据包括两个编码数据块的情况下，调制模块，可以用于根据S(n)集合中的不同子组，对两个编码数据块中任一编码数据块进行调制，以及根据S(n)集合中子组内的S(n)对另一编码数据块进行调制；其中，另一编码数据块为两个编码数据块中除任一编码数据块之外的编码数据块。
本实施例提供的数据调制装置用于实现图1所示实施例的数据调制方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图9为一实施例提供的一种设备的结构示意图，如图9所示，该设备包括处理器901和存储器902；设备中处理器901的数量可以是一个或多个，图9中以一个处理器901为例；设备中的处理器901和存储器902可以通过总线或其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。
存储器902作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请图1实施例中的数据调制方法对应的程序指令/模块(例如，数据调制装置中的调制模块801和传输模块80)。处理器901通过运行存储在存储器902中的软件程序、指令以及模块实现上述的数据调制方法。
存储器902可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据机顶盒的使用所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
本申请实施例还提供了一种可读写存储介质，用于计算机存储，该存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以执行一种数据调制方法，该方法包括：
根据配置的星座点调制符号S(n)集合调制数据；
其中，n的取值范围为0至N-1的整数，N为大于等于4的偶整数；
将调制后的数据在物理资源上进行传输。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上参照附图仅说明了本申请的示例性实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (13)

1.一种数据调制方法，其特征在于，包括：
根据配置的星座点调制符号S(n)集合调制数据；
其中，所述n的取值范围为0至N-1的整数，N为大于等于4的偶整数；
将调制后的数据在物理资源上进行传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置的S(n)集合分为两个子组，每个子组包含N/2个S(n)，所述每个子组中任意两个S(n)的相位差小于等于π/2，所述两个子组的S(n)相位平均值相差π。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述每个子组中，除相位差为0的S(n)之外，其余所有S(n)的相位差平均值小于π/2。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述两个子组的S(n)相位平均值相差π，包括：
所述S(n)与-S(n)属于同一个S(n)集合。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述每个子组中，每个子组内S(n)的最小模值大于该子组内S(n)模值差最小值的一半，或者，每个子组内S(n)的最小模值大于该子组内S(n)模值差最小值。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据配置的S(n)集合调制数据，包括：
交替使用所述S(n)集合和ejθS(n)集合调制数据；
其中，所述ejθS(n)集合与所述S(n)集合为不同的星座点调制符号集合，所述θ的取值为θ＝±π/2。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述交替使用所述S(n)集合和ejθS(n)集合调制数据，包括：
以每log2N个二进制比特数据为单位，采用所述S(n)集合和所述ejθS(n)集合交替使用的方式调制数据。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述交替使用所述S(n)集合和ejθS(n)集合调制数据，包括：
以每log2N个二进制比特数据为单位，使用ejθkS(n)集合调制数据；
其中，k为调制后得到的数据符号的位置编号，k的取值范围为0至K-1的整数，K为调制后得到的数据符号的个数。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，每log2N个二进制比特数据中，存在一个比特数据用于区分不同的子组。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述数据包括两个编码数据块的情况下，所述根据配置的S(n)集合调制数据，包括：
根据所述S(n)集合中的不同子组，对所述两个编码数据块中任一编码数据块进行调制；
根据所述S(n)集合中子组内的S(n)对另一编码数据块进行调制；
其中，所述另一编码数据块为所述两个编码数据块中除所述任一编码数据块之外的编码数据块。
11.一种数据调制装置，其特征在于，包括：
调制模块，用于根据配置的星座点调制符号S(n)集合调制数据；
其中，所述n的取值范围为0至N-1的整数，N为大于等于4的偶整数；
传输模块，用于将调制后的数据在物理资源上进行传输。
12.一种设备，其特征在于，包括：存储器、处理器，存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-10任一项所述的数据调制方法。
13.一种可读写存储介质，用于计算机存储，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1-10任一项所述的数据调制方法。
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