CN116915570B - 基于apsk调制的软解调方法、装置、通信设备及存储介质 - Google Patents
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
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- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
- H04L27/38—Demodulator circuits; Receiver circuits
Abstract
本申请提供一种基于APSK调制的软解调方法、装置、通信设备及存储介质,所述方法包括:将接收到的每个调制符号根据星座图的每个标准星座点对应的比特生成比特位分布图;将所述比特位分布图按照设置的旋转角度集合中的角度进行旋转以获取参考比特位分布图组;对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息;根据每个比特的软信息计算对数似然比。本申请可实现低复杂度的软解调。
Description
技术领域
本申请涉及信号调制解调技术领域,尤其涉及一种基于APSK调制的软解调方法、装置、通信设备及存储介质。
背景技术
DVB(Digital Video Broadcasting,数字视频广播)是由欧洲电信标准化机构(ETSI)制定的数字电视广播标准。该标准包括了多种调制方式、信道编码方式和传输方式,旨在为数字电视广播提供一套统一的技术规范。其中,8PSK(8-Phase Shift Keying,8相位移键控)和8+8APSK(8-ary Amplitude Phase Shift Keying,8进制幅度相位键控)是DVB标准中常用的两种调制解调方法,针对这两种调制方法,现有两类解调算法:遍历检索方法以及简化软解调算法。
其中,遍历检索方法需要遍历所有的可能性来寻找最佳的解调结果,因此需要耗费大量的计算资源。而简化软解调算法虽然计算简单,但是容易出现误差,因为该方法是直接取接收到的信号的实部或虚部作为软信息进行解调,不能准确反映每个比特的真实软信息。
发明内容
针对相关技术中采用历检索方法和简化软解调算法所存在的问题,本申请实施例提供一种基于APSK调制的软解调方法、装置、通信设备及存储介质。
第一方面,本申请实施例提供一种基于APSK调制的软解调方法,所述方法包括:
将接收到的每个调制符号根据星座图的每个标准星座点对应的比特生成比特位分布图;
将所述比特位分布图按照设置的旋转角度集合中的角度进行旋转以获取参考比特位分布图组;
对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息;
根据每个比特的软信息计算对数似然比。
在本申请一些实施例中,所述将接收到的每个调制符号根据星座图的每个标准星座点对应的比特生成比特位分布图的步骤包括:
在星座图上为每个比特定义2n个标准星座点可能的位置,其中每个调制符号包含n个比特;
生成每个比特对应的比特位分布图,其中每个比特的比特位分布图记录了该比特在星座图上2n个标准星座点可能位置的分布情况;以及
获取每个调制符号对应的n个比特位分布图,以用于描述该调制符号的信息内容。
在本申请一些实施例中,所述将所述比特位分布图按照设置的旋转角度集合中的角度进行旋转以获取参考比特位分布图组的步骤包括:
设置旋转角度集合W{w0,w1,…wn};
将所述n个比特位分布图中的任意一个作为参考比特位分布图,并将其加入参考比特分布图组;
按照所述旋转角度集合中的角度依次旋转剩余的n-1个比特位分布图;
对于任一比特,判断是否能够得到与所述参考比特分布图组中任一参考比特分布图相同的分布图;
如果得到相同的比特位分布图,则对该比特位分布图进行旋转,以得到与该参考比特位分布图相同的分布图;
如果得不到相同的比特位分布图,则将未旋转的该比特位分布图设置为参考比特分布图,并将其加入所述参考比特位分布图组。
在本申请一些实施例中,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤包括:
对于所述参考比特位分布图组中每一个比特位分布图,判断其是否只存在一条对称轴;
如果只存在一条对称轴,则将该比特位分布图进行旋转,使对称轴旋转到I轴或Q轴,并将该比特位分布图以所述I轴或所述Q轴为对称轴进行投影;
如果存在两条对称轴,则将对称轴旋转到I轴和Q轴,并将该比特位分布图以所述I轴和所述Q轴为对称轴进行投影。
在本申请一些实施例中,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
对投影后的比特位分布图进行分析以获取其分布情况;
根据比特位分布图的分布情况,划分至少一个判决区域A,以确保每个判决区域A中所有标准星座点具有相同的幅值或者相位。
在本申请一些实施例中,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
在任意一个判决区域A内,确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是否是同一个,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是否是同一个。
在本申请一些实施例中,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
对于任意两个判决区域A,即{A1,A2},在A1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,在A2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,判断它们是否相同;
如果A1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特和A2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是相同的,再在A1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,在A2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,判断它们是否相同;
如果A1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特和A2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特也是相同的,则将两个区域{A1,A2}合并为一个判决区域A。
在本申请一些实施例中,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
在任意判决区域A内,如果确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是同一个,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是同一个;
根据比特位分布图和接收调制符号的幅值和相位,计算软信息。
在本申请一些实施例中,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
在任意判决区域A内,如果确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特不是同一个,或与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特不是同一个,则将所述判决区域A划分为多个判决区域B;
在每个判决区域B中,确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是否相同,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是否相同;
对于任意两个判决区域B,即{B1,B2},在B1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,在B2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,判断它们是否相同;
如果判决区域B1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特和B2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特相同,再在B1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,在B2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,判断它们是否相同;
如果判决区域B1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特和B2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特也相同,则将两个区域{B1,B2}合并成一个判决区域B。
在本申请一些实施例中,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
在每个判决区域B中,根据各自的软信息计算公式计算所述软信息。
在本申请一些实施例中,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
对判决区域A内所有判决区域B的软信息计算公式进行拟合,以获得一个该判决区域A内所有判决区域B通用的软信息计算公式;
根据所述通用的软信息计算公式计算所述软信息。
第二方面,本申请还提供一种基于APSK调制的软解调装置,所述装置包括:
比特位分布图生成模块,用于将接收到的每个调制符号根据星座图的每个标准星座点对应的比特生成比特位分布图;
参考比特位分布图组获取模块,用于将所述比特位分布图按照设置的旋转角度集合中的角度进行旋转以获取参考比特位分布图组;
软信息计算模块,用于对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息;
软解调模块,用于根据每个比特的软信息计算对数似然比。
第三方面,本申请还提供一种通信设备,包括存储器、收发机和处理器:
存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并执行如第一方面任一项所述的基于APSK调制的软解调方法。
第四方面,本申请还提供一种处理器可读存储介质,所述处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述处理器执行第一方面任一项所述的基于APSK调制的软解调方法。
本申请实施例提供的基于APSK调制的软解调方法、装置、通信设备及存储介质,通过将接收到的每个调制符号根据星座图的每个标准星座点对应的比特生成比特位分布图,并将比特位分布图按照设置的旋转角度集合中的角度进行旋转以获取参考比特位分布图组,然后对参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和划分区域以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息,最后根据每个比特的软信息计算对数似然比,实现低复杂度的软解调。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请基于APSK调制的软解调方法的流程图;
图2是本申请实施例基于APSK调制的软解调方法的流程图;
图3是本申请实施例8PSK的星座图;
图4是本申请实施例8PSK中Bit1的原始比特位分布图;
图5是本申请实施例8PSK中Bit2的原始比特位分布图;
图6是本申请实施例8PSK中Bit3的原始比特位分布图;
图7是图4进行相位旋转后的比特位分布图;
图8是图5进行相位旋转后的比特位分布图;
图9是本申请实施例以幅值为依据划分的判决区域A的示意图;
图10是本申请实施例的判决区域B的示意图;
图11是本申请实施例以相位为依据划分的判决区域A的示意图;
图12是本申请实施例8PSK中Bit2的判决区域A分布情况的示意图;
图13是本申请实施例8+8APSK星座图;
图14是本申请实施例8+8APSK中Bit1的原始比特位分布图;
图15是本申请实施例8+8APSK中Bit2的原始比特位分布图;
图16是本申请实施例8+8APSK中Bit3的原始比特位分布图;
图17是本申请实施例8+8APSK中Bit4的原始比特位分布图;
图18是本申请实施例Bit2的判决区域A划分情况的示意图;
图19是本申请实施例8+8APSK中Bit2的判决区域A2分布情况的示意图;
图20是本申请实施例8+8APSK中Bit2的判决区域A1分布情况的示意图;
图21是本申请基于APSK调制的软解调装置的结构示意图;
图22本申请实施例提供的通信设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例中术语“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请实施例中术语“多个”是指两个或两个以上,其它量词与之类似。
本申请涉及的技术用语如下:
8PSK和8+8APSK是数字通信领域中常用的调制方式。这两种调制方式广泛应用于数字通信和卫星通信等领域,可以提高数据传输的可靠性和带宽利用率。
8PSK:8-Phase Shift Keying,即8相位移键控,是一种基于相位调制的数字调制方式。在8PSK中,每个符号可以表示为8个不同的相位状态之一。
8+8APSK:8-ary Amplitude Phase Shift Keying,即8进制幅度相位键控,是一种同时利用相位和振幅调制的数字调制方式。在8+8APSK中,每个符号可以表示为8个不同的相位状态和8个不同的幅度状态之一。
为了解决相关技术中采用历检索方法和简化软解调算法所存在的问题,本申请实施例提供一种基于APSK调制的软解调方法、装置、通信设备及存储介质,通过将接收到的每个调制符号根据星座图的每个标准星座点对应的比特生成比特位分布图,并将比特位分布图按照设置的旋转角度集合中的角度进行旋转以获取参考比特位分布图组,然后对参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和划分区域以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息,最后根据每个比特的软信息计算对数似然比,实现低复杂度的软解调。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
请参考图1,图1是本申请实施例提供的基于APSK调制的软解调方法的流程示意图,所述方法包括:
步骤101,将接收到的每个调制符号根据星座图的每个标准星座点对应的比特生成比特位分布图。
步骤102,将比特位分布图按照设置的旋转角度集合中的角度进行旋转以获取参考比特位分布图组。
步骤103,对参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息。
步骤104,根据每个比特的软信息计算对数似然比。
以下对上述步骤101至104进行具体描述。
示例性地,步骤101中,所述将接收到的每个调制符号根据星座图的每个标准星座点对应的比特生成比特位分布图的步骤包括:
步骤1011,在星座图上为每个比特定义2n个标准星座点可能的位置,其中每个调制符号包含n个比特。
步骤1012,生成每个比特对应的比特位分布图,其中每个比特的比特位分布图记录了该比特在星座图上2n个标准星座点可能位置的分布情况。
步骤1013,获取每个调制符号对应的n个比特位分布图,以用于描述该调制符号的信息内容。
需要说明的是,上述步骤1011至1013描述了基于星座图的调制步骤,每个调制符号对应着n个比特的信息,而这n个比特可以表示为二进制数,因此共有2n种可能的比特组合。对于每个比特,它可以出现在2n个标准星座点中的一个。因此,根据每个比特在星座图上的位置,可以将每个比特的2n种可能的位置定义为该比特的比特位分布图。对于包含n个比特信息的调制符号,可以获取到n个比特位分布图。
示例性地,上述步骤102中,所述将所述比特位分布图按照设置的旋转角度集合中的角度进行旋转以获取参考比特位分布图组的步骤包括:
步骤1021,设置旋转角度集合W{w0,w1,…wn}。
步骤1022,将n个比特位分布图中的任意一个作为参考比特位分布图,并将其加入参考比特分布图组。
例如,可以将n个比特位分布图中的第1个比特位分布图作为第一参考比特位分布图,并将该第一参考比特位分布图加入参考比特分布图组。
步骤1023,按照旋转角度集合中的角度依次旋转剩余的n-1个比特位分布图。
步骤1024,对于任一比特,判断是否能够得到与所述参考比特分布图组中任一参考比特分布图相同的分布图。
步骤1025,如果得到相同的比特位分布图,则对该比特位分布图进行旋转,以得到与该参考比特位分布图相同的分布图。
步骤1026,如果得不到相同的比特位分布图,则将未旋转的该比特位分布图设置为参考比特分布图,并将其加入所述参考比特位分布图组。
需要说明的是,上述步骤1021至1026描述了通过旋转比特位分布图来获取参考比特位分布图组,以便于在解调过程中引入了软信息,可提高解调的准确性。
示例性地,上述步骤103中,对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤包括:
步骤1031,对于参考比特位分布图组中每一个比特位分布图,判断其是否只存在一条对称轴。
步骤1032,如果只存在一条对称轴,则将该比特位分布图进行旋转,使对称轴旋转到I轴或Q轴,并将该比特位分布图以I轴或Q轴为对称轴进行投影。
步骤1033,如果存在两条对称轴,则将对称轴旋转到I轴和Q轴,并将该比特位分布图以I轴和Q轴为对称轴进行投影。
需要说明的是,上述步骤1031至1033描述了通过对比特位分布图进行旋转和投影来确定对称轴位置,以便于在解调过程中引入了软信息,可提高解调的准确性。
示例性地,上述步骤103中,对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
步骤1034,对投影后的比特位分布图进行分析以获取其分布情况。
步骤1035,根据比特位分布图的分布情况,划分至少一个判决区域A,以确保每个判决区域A中所有标准星座点具有相同的幅值或者相位。
需要说明的是,上述步骤1034至1035描述了通过对比特位分布图进行分析和划分判决区域,以确保解调过程中的准确性。
示例性地,上述步骤103中,对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
步骤1036,在任意一个判决区域A内,确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是否是同一个,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是否是同一个。
步骤1037,对于任意两个判决区域A,即{A1,A2},在A1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,在A2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,判断它们是否相同。
例如,标准星座点的0比特表示为:
{p0_1,p0_2,…,p0_m;m>=1}。
步骤1038,如果A1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特和A2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是相同的,再在A1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,在A2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,判断它们是否相同。
例如,标准星座点的1比特表示为:
{p1_1,p1_2,…,p1_n;n>=1}。
步骤1039,如果A1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特和A2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特也是相同的,则将两个区域{A1,A2}合并为一个判决区域A。
需要说明的是,上述步骤1036至1039描述了通过对比特位分布图的分布情况进行判断和比较,从而将相似的两个区域{A1,A2}合并为一个判决区域A,以提高解调的准确性。
示例性地,上述步骤103中,对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
步骤1040,在任意判决区域A内,如果确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是同一个,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是同一个。
步骤1041,根据比特位分布图和接收调制符号的幅值和相位,计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息。
需要说明的是,上述步骤1040至1041描述了通过比较标准星座点的0比特和1比特是否相同来判断判决区域是否相似,如果相同则判断判决区域相似,并根据比特位分布图和接收调制符号的幅值和相位计算软信息。
示例性地,上述步骤103中,对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
步骤1042,在任意判决区域A内,如果确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特不是同一个,或与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特不是同一个,那么将所述判决区域A划分为多个判决区域B。
步骤1043,在每个判决区域B中,确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是否相同,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是否相同。
步骤1044,对于任意两个判决区域B,即{B1,B2},在B1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,在B2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,判断它们是否相同。
例如,标准星座点的0比特表示为:
{p0_1,p0_2,…,p0_m;m>=1}。
步骤1045,如果判决区域B1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特和B2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特相同,再在B1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,在B2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,判断它们是否相同。
例如,标准星座点的1比特表示为:
{p1_1,p1_2,…,p1_n;n>=1}。
步骤1046,如果判决区域B1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特和B2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特也相同,则将两个区域{B1,B2}合并成一个判决区域B。
步骤1047,根据比特位分布图和接收调制符号的幅值和相位,计算软信息。
具体地,步骤1047包括两种计算软信息的方法:
方法一:在每个判决区域B中,根据各自的软信息计算公式计算软信息。
方法二:对判决区域A内所有判决区域B的软信息计算公式进行拟合,以获得一个该判决区域A内所有判决区域B通用的软信息计算公式;并根据所述通用的软信息计算公式计算软信息。
需要说明的是,上述步骤1042至1047描述了根据比较标准星座点的0比特和1比特是否相同来判断判决区域是否相似,如果不相似,则将判决区域A划分为多个判决区域B。在每个判决区域B中,通过比较标准星座点的0比特和1比特来判断是否可以将两个区域{B1,B2}合并成一个判决区域B。最后,根据比特位分布图和接收符号的幅值和相位计算软信息。方法一是在每个判决区域B中分别计算软信息。方法二是将所有判决区域B的软信息计算公式进行拟合,以获得一个通用的软信息计算公式,然后根据该通用的软信息计算公式计算软信息。
示例性地,上述步骤104中,根据每个比特的软信息计算对数似然比是一种常用的解调方法。该方法可以通过计算接收信号与标准星座点之间的欧几里得距离,再将距离转化为对数似然比,从而实现解调。
由此可知,本申请所述基于APSK调制的软解调方法,该方法首先将接收到的信号转换为比特位分布图,然后根据旋转角度集合和参考比特分布图组进行比特位分布图的旋转和匹配,从而减少匹配的计算量。接着,该方法通过投影和划分区域以及合并判决区域,将解调符号的位置信息进行分类和优化,从而进一步减少计算量和误差。最后,该方法利用软信息计算公式对每个判决区域B进行软信息计算,或者将所有判决区域B的软信息计算公式进行拟合以获得一个通用的软信息计算公式,进而计算出对数似然比,实现低复杂度的软解调。
以下通过一具体实施例对上述方案进行说明。
请参考图2,图2是本申请实施例基于APSK调制的软解调方法的流程图。一种基于APSK调制的软解调方法,
步骤201,接收到至少一个调制符号。
步骤202,将接收到的每个调制符号根据星座图的每个标准星座点对应的比特生成比特位分布图。
例如,每个调制符号包含n个比特,则生成n个比特位分布图。
步骤203,设置旋转角度集合,并将生成的比特位分布图中的任意一个作为参考比特位分布图,并将其加入参考比特分布图组。
例如,将第1个比特位分布图作为参考比特位分布图并将其加入参考比特分布图组。
步骤204,按照旋转角度集合中的角度依次旋转剩余的比特位分布图。
例如,剩余的比特位分布图为n-1个。
步骤205,对于任一比特,判断是否能够得到与参考比特分布图组中任一参考比特分布图相同的分布图。
如果得不到相同的比特位分布图,则执行步骤206。
如果得到相同的比特位分布图,则执行步骤207。
步骤206,将未旋转的该比特位分布图设置为参考比特分布图,并将其加入参考比特位分布图组,并执行步骤208。
步骤207,对该比特位分布图进行旋转,以得到与该参考比特位分布图相同的分布图。
步骤208,根据每个比特位分布图的对称轴,对该比特位分布图进行投影。
示例性地,对于参考比特位分布图组中每一个比特位分布图,判断其是否只存在一条对称轴。
如果只存在一条对称轴,则将该比特位分布图进行旋转,使对称轴旋转到I轴或Q轴,并将该比特位分布图以I轴或Q轴为对称轴进行投影。
如果存在两条对称轴,则将对称轴旋转到I轴和Q轴,并将该比特位分布图以I轴和Q轴为对称轴进行投影
步骤209,对投影后的比特位分布图进行分析以获取其分布情况,并根据比特位分布图的分布情况,划分至少一个判决区域A,以确保每个判决区域A中所有标准星座点具有相同的幅值或者相位。
步骤210,在任意一个判决区域A内,确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是否是同一个,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是否是同一个。
如果确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是同一个,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是同一个,则执行步骤211。
如果确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特不是同一个,或与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特不是同一个,则执行步骤212。
示例性地,对于任意两个判决区域A,即{A1,A2},在A1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,在A2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,判断它们是否相同。
如果A1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特和A2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是相同的,再在A1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,在A2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,判断它们是否相同。
如果A1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特和A2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特也是相同的,则将两个区域{A1,A2}合并为一个判决区域A。
步骤211,根据比特位分布图和接收调制符号的幅值和相位,计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息。
步骤212,将所述判决区域A划分为多个判决区域B。
示例性地,在每个判决区域B中,确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是否相同,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是否相同。
对于任意两个判决区域B,即{B1,B2},在B1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,在B2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,判断它们是否相同。
如果判决区域B1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特和B2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特相同,再在B1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,在B2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,判断它们是否相同。
如果判决区域B1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特和B2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特也相同,则将两个区域{B1,B2}合并成一个判决区域B。
步骤213,在每个判决区域B中,根据各自的软信息计算公式计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息。
步骤214,对判决区域A内所有判决区域B的软信息计算公式进行拟合,以获得一个该判决区域A内所有判决区域B通用的软信息计算公式,并根据所述通用的软信息计算公式计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息。
步骤215,根据每个比特的软信息计算对数似然比。
由此可知,本申请通过构建比特位分布图,设置旋转角度集合,投影和划分区域,合并判决区域等步骤,可以将解调过程中的计算量和误差有效地减少,从而实现低复杂度的软解调。
具体来说,本申请利用比特位分布图将调制符号的位置信息进行编码,并根据旋转角度集合和参考比特分布图组进行比特位分布图的旋转和匹配,从而减少匹配的计算量。同时,本申请还利用投影和划分区域以及合并判决区域的方法,将调制符号的位置信息进行分类和优化,从而进一步减少计算量和误差。最后,本申请利用软信息计算公式对每个判决区域B进行软信息计算,或者将所有判决区域B的软信息计算公式进行拟合,获得一个通用的软信息计算公式,从而输出对数似然比,实现低复杂度的软解调。
以下以两实施例对上述方案进行说明。
实施例一:以8PSK为例
请参考图3,图3是本申请实施例8PSK的星座图。从图3可以看出,在8PSK星座图中,MSB和LSB分别代表最高位和最低位。8PSK星座图中的每个符号代表3个比特,其中第1个比特为MSB,第3个比特为LSB。MSB和LSB的位置表示了一个符号所代表的二进制码。
8PSK星座图是由8个相等的相位点组成的圆形。这些相位点的位置是在单位圆周上的,分别对应于3个比特的8种可能二进制组合。可以将这个圆形划分为8个不同的区域,每个区域代表一个不同的二进制码。每个区域内有一个标准星座点,代表该区域对应的二进制码的调制信号。当接收到的信号点落在某个区域内时,就可以推断出该区域对应的二进制码,从而得到数字信息。
由于8PSK星座图中共有8个符号,因此它可以传输8种不同的二进制码组合。通过改变不同的符号组合,8PSK调制方式可以实现更高的数据传输速率和更好的信号质量,适用于高质量、高速率的数据传输应用场景。
请参考图4、图5、图6,图4是本申请实施例8PSK中Bit1的原始比特位分布图,图5是本申请实施例8PSK中Bit2的原始比特位分布图,图6是本申请实施例8PSK中Bit3的原始比特位分布图。图4至图6示出了根据8PSK的星座图获取到每个比特的比特位分布图。
示例性地,根据8PSK的星座图获取到每个比特的比特位分布图的步骤可以是:
第一,将星座图中的8个标准星座点编号。例如0、1。
第二,对于每个星座点。并将其对应的二进制码转换成3位比特位。例如0对应的二进制码是000,则其比特位分布图为000;1对应的二进制码是001,则其比特位分布图为001。
第三,将所有星座点的比特位分布图放在一起,形成一个比特位分布图表格。
第四,对于每个比特位,统计其在所有比特位分布图中的出现次数,并计算其出现的频率。
第五,根据计算得到的频率,可得到每个比特位的比特位分布图。
然后,将图4示出的Bit1的比特位分布图作为第一参考比特位分布图,加入参考比特位分布图组。并设定旋转角度集合为W:
W={}。
将图5示出的Bit2的分布图按照任意旋转角度都不能得到与第一参考比特位分布图相同的分布图,则不对Bit2的比特位分布图进行旋转,并将Bit2的比特位分布图作为第二参考比特分布图加入参考比特位分布图组;然后,将图6示出Bit3的分布图可以顺时针旋转得到与第二参考比特位分布图相同的分布图,则将第三个比特位分布图顺时针旋转得到与第二参考比特位分布图相同的分布图。Bit3的分布图顺时针相位旋转得到Bit2的比特位分布图旋转后,它的LLR(Log Likelihood Ratio,对数比值)计算过程与Bit2的LLR计算过程相同。
在比特位分布图中,LLR是指对于一个接收到的符号,它属于某个比特值的可能性的对数比值,即LLR=log(P(1)/P(0)),其中P(1)和P(0)分别表示接收到的符号属于比特值为1和0的概率。LLR的计算可以通过比较接收到的符号与符号映射表中各个符号的距离,确定接收符号所属的比特值,并根据该比特值的概率计算出对应的LLR值。LLR值越大,说明接收符号属于该比特值的可能性越大;而LLR值越小,说明接收符号属于另一个比特值的可能性越大。在软解调中,LLR值用于计算比特的似然概率,从而实现更精确的比特解调。
Bit1有两条对称轴,将Bit1比特位分布图顺时针旋转π/8,将对称轴分别旋转到I轴和Q轴上;Bit2有1条对称轴,将Bit2比特位分布图顺时针旋转π/8,将对称轴旋转到I轴上,以得到如图7、图8示出的比特位分布图。
以下介绍关于Bit1的处理过程:
图7示出的Bit1的比特位分布图有两条对称轴,关于I轴和Q轴对称,将实部虚部取绝对值可以将调制符号投影到第一象限。由于所有标准星座点都投影到了第一象限,故可以只考虑第一象限的情况。
根据标准星座点的幅值,将第一象限划分为判决区域A。
由Bit1的比特位分布图可知,在判决区域A内距离任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是同一个且最近的标准星座点的1比特也是同一个,所以不需要划分判决区域B。可以直接根据已取绝对值且相位旋转后的调制符号计算该比特的软信息。
在极坐标系下来求解该比特的软信息,记为;令均衡后的接收星座点为(),距离最近的1比特的标准星座点表示为(/>),距离最近的0比特的标准星座点表示为(/>)。极坐标系下,(/>)与(/>)之间的距离公式(也就是余弦定理)为:
;
因此,可表示为:
在8PSK中,,/>为均衡后的接收信号的功率:/>
根据,/>可以简化为:
在第一象限内, ,/> ;
到此,软信息计算完成。
计算该比特的LLR:
到此该比特的LLR计算完成。
以下计算Bit2的LLR:
对于图8示出的Bit2的比特位分布图,关于I轴对称,将虚部取绝对值可以将调制符号投影到第一和第二象限。由于所有标准星座点都投影到了第一或第二象限,故可只考虑第一象限和第二象限的情况。
在第一和二象限内,所有标准星座点具有相同的幅值;可以根据标准星座点的幅值,将第一和二象限划分为判决区域A,如图9所示。
在判决区域A中,假设有两个接收调制符号x1和x2。与接收调制符号x1距离最近的标准星座点的0比特为p0_1,与接收调制符号x2距离最近的标准星座点的0比特为p0_2;在区域A中,距离最近的标准星座点的0比特不相同,所以需要在区域A内划分判决区域B。为了使每个判决区域B内每个判决区域B内与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是同一个,且与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是同一个,将判决区域A划分为判决区域B如图10所示。
图10示出的第一象限中的区域为区域B1;/>区域为区域B2;/>为区域B3。
上述关于Bit2的比特位分布图的划分是以幅值为参考;此外,还可以根据标准星座点的相位,将第一和二象限划分为判决区域A1、A2、A3和A4,如图11所示。
图11示出的第一象限中的区域为区域A1;第一象限中的区域为区域A2;第二象限中的/>区域为区域A3,第二象限中的/>区域为区域A4。
对于区域A2和A3中,在A2任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特和A3中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是相同的(标准星座点的0比特为p0_2),且A2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特和A3中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是相同的(标准星座点的1比特为p1_2),则可将区域A2和A3合并为一个A区域,称为A2区域;原A4区域更新为A3。将区域划分图更新如图12所示。
图12示出的第一象限中的区域为区域A1;/>区域为区域A2;/>为A3。由Bit2的判决区域A分布情况可知,在判决区域A1、A2和A3内距离任意两个接收调制符号最近的0比特是同一个且最近的1比特也是同一个,所以A1、A2和A3不需要划分判决区域B。
以下以图12中判决区域A的划分情况为例,介绍Bit2的软信息计算方法。在区域A1内,距离最近的标准星座点的0比特是p0_1,1比特是p1_2;在A2区域中,距离最近的标准星座点的0比特是p0_2,1比特是p1_2;在A3区域中,距离最近的标准星座点的0比特是p0_2,1比特是p1_1;所以可以直接根据已取绝对值且相位旋转后的调制符号计算该比特的软信息。
在A1区域时:=3π/4,/>=/>
在A2区域时:+/>=π,/>;
在A3区域时:=5π/4,/>=/>
所以在第一和第二象限时,软信息计算公式如下:
计算该比特的LLR:
Bit3的分布图顺时针相位旋转π/2得到Bit2的比特位分布图;旋转后,Bit3的LLR计算过程与Bit2的LLR计算过程相同。
实施例二:以8+8APSK为例
请参考图13,图13是本申请实施例8+8APSK星座图。8+8APSK星座图是一种星座图调制方式,它是基于Amplitude Phase Shift Keying(幅度相位移键)和Phase ShiftKeying(相位移键)两种调制方式的组合,并且在星座图上呈现出双环形分布的特点。这种星座图由16个同心圆和8个对称的方块构成,每个同心圆和方块上都有8个调制点,共计256个调制点。其中,内部8个同心圆和8个方块代表第一层调制,外部8个同心圆和8个方块代表第二层调制。通过改变不同的幅度和相位组合来传输多个比特,8+8APSK可以实现高效的数据传输。该调制方式可以实现更高的数据传输速率和更好的信号质量,适用于高密度视频传输等应用场景。
示例性地,4个比特的比特位分布图如图14、15、16以及图17所示,图14是本申请实施例8+8APSK中Bit1的原始比特位分布图;图15是本申请实施例8+8APSK中Bit2的原始比特位分布图;图16是本申请实施例8+8APSK中Bit3的原始比特位分布图;图17是本申请实施例8+8APSK中Bit4的原始比特位分布图。
将Bit1的比特位分布图作为第一参考比特位分布图,加入参考比特位分布图组。设定旋转角度集合为W{π/4,2π/4,3π/4,4π/4}。Bit2的分布图按照任意旋转角度都不能得到与第一参考比特位分布图相同的分布图,则不对Bit2的比特位分布图进行旋转,并将Bit2的比特位分布图作为第二参考比特分布图加入比特位分布图组。
然后,将Bit3的分布图可以顺时针旋转π/2得到与第二参考比特位分布图相同的分布图,则将Bit3比特位分布图顺时针旋转π/2得到与第二参考比特位分布图相同的分布图。Bit3的分布图顺时针相位旋转π/2得到Bit2的比特位分布图旋转后,它的LLR计算过程与Bit2的LLR计算过程相同。最后,Bit4的比特位分布图按照任意角度旋转都不能得到与第一和第二参考比特位分布图相同的分布图;则不对Bit4的比特位分布图进行旋转,并将Bit4的比特位分布图作为第三参考比特分布图加入比特位分布图组。
Bit1和Bit4各有两条对称轴,Bit2有一条对称轴。针对Bit2的分布图,将接收到的调制符号的虚部取绝对值,就可以将接收到的调制符号以I轴为对称轴投影到第一和二象限中。由于所有标准星座点都投影到了第一或第二象限,本申请可以只考虑第一象限和第二象限的情况。
在Bit2比特位分布图的第一和二象限中,根据标准星座点的相位,将第一和二象限划分为A1、A2、A3和A4四个判决区域,如图18所示,图18是本申请实施例Bit2的判决区域A划分情况的示意图。
图18示出的第一象限中的区域为区域A1,/>区域为区域A2,/>区域为A3,/>区域为A4。在判决区域A1、A2、A3和A4的每个区域中,距离两个接收调制符号最近的0比特都有可能不相同。例如,在A1区域中,假设有两个接收调制符号x1和x2,距离接收调制符号x1最近的0比特为p0_1,距离x2最近的0比特为p0_2。所以判决区域A1、A2、A3和A4都需要划分判决区域B。
下面以Bit2的比特位分布图中A2区域为例,介绍需要划分判决区域B的情况,如图19所示,图19是本申请实施例8+8APSK中Bit2的判决区域A2分布情况的示意图。
(1)在判决区域A2中,也就是区间内,由直线L1、L2将A2分为了3个判决区域B,分别记为B1、B2和B3;/>、/>和直线L1包围的三角区域为判决区域B1;/>、直线L2和直线L1包围的三角区域为判决区域B2;/>、/>和直线L2围成的开放区域为判决区域B3。其中,L1是A2区域内距离最近的两个0点连线的垂直平分线,L2是A1区域内距离最近的两个1点连线的垂直平分线;在极坐标系下,直线L1、L2的表达式如下:
L1:
L2:
其中,为内圆半径,/>为外圆半径。
软信息计算方法一:
分别判决区域A2中的B1、B2和B3区域内计算软信息。
在B1区域内时,,/>,
,/>:
/>
在B2区域内时,,
此时,,/>,/>,/>;
在B3区域内时,,
此时,,/>,/>:
软信息计算方法二:
可以将B1、B2和B3区域内计算软信息的公式进行近似拟合。
在B2区域内时,将带入软信息计算公式,可以得到软信息的取值范围如下:
所以可以将B1、B2和B3区域内计算软信息的公式进行近似拟合为以下公式:
(2)在判决区域A1中,也就是4区间内,也可以由直线L1、L2将A1分为了3个判决区域B,分别记为B1、B2和B3。/>、/>和直线L1包围的三角区域为判决区域B1;/>、/>、直线L1和直线L2围成的开放区域为判决区域B2;/>、直线L2形成的且在/>、/>两条直线之间的夹角区域内的开放区域为判决区域B3。
软信息计算方法一:
分别判决区域A1中的B1、B2和B3区域内计算软信息。
请参考图20,图20是本申请实施例8+8APSK中Bit2的判决区域A1分布情况的示意图。其中,L1是A1区域内距离最近的两个0点连线的垂直平分线,L2是A1区域内距离最近的两个1点连线的垂直平分线,在极坐标系下,直线L1、L2的表达式如下:
L1:/>
L2:
在B1区域内,时,/>,
在B2区域内,,/>,;,
,/>;
在B3区域内,,/>且/>,,/>;
软信息计算方法二:可以将B1、B2和B3区域内计算软信息的公式进行拟合。
在B2区域内时,将带入软信息计算公式,可以得到软信息的取值范围如下:
/>
所以可以将B1、B2和B3区域内计算软信息的公式进行拟合为以下公式:
(3)相同的思路,可以计算出A3和A4区域内,拟合后的软信息计算公式如下:
;
综上所述,在第一和二象限内,该比特的软信息计算公式如下:
;
计算该比特的LLR:
。
Bit3的分布图顺时针相位旋转π/2得到Bit2的比特位分布图旋转后,它的LLR计算过程与Bit2的LLR计算过程相同;Bit1的LLR计算过程与Bit2的计算过程类似;Bit4的LLR计算过程与8PSK的计算过程类似,不再赘述。
下面对本申请提供的基于APSK调制的软解调装置进行描述,下文描述的基于APSK调制的软解调装置与上文描述的基于APSK调制的软解调方法可相互对应参照。
请参考图21,图21是本申请基于APSK调制的软解调装置的结构示意图。一种基于APSK调制的软解调装置2100,包括比特位分布图生成模块2110、参考比特位分布图组获取模块2120、软信息计算模块2130以及软解调模块2140。
示例性地,比特位分布图生成模块2110用于将接收到的每个调制符号根据星座图的每个标准星座点对应的比特生成比特位分布图;
示例性地,参考比特位分布图组获取模块2120用于将所述比特位分布图按照设置的旋转角度集合中的角度进行旋转以获取参考比特位分布图组;
示例性地,软信息计算模块2130用于对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息;
示例性地,软解调模块2140用于根据每个比特的软信息计算对数似然比。
示例性地,比特位分布图生成模块2110还用于:
在星座图上为每个比特定义2n个标准星座点可能的位置,其中每个调制符号包含n个比特;
生成每个比特对应的比特位分布图,其中每个比特的比特位分布图记录了该比特在星座图上2n个标准星座点可能位置的分布情况;以及
获取每个调制符号对应的n个比特位分布图,以用于描述该调制符号的信息内容。
示例性地,参考比特位分布图组获取模块2120还用于:
设置旋转角度集合W{w0,w1,…wn};
将所述n个比特位分布图中的任意一个作为参考比特位分布图,并将其加入参考比特分布图组;
按照所述旋转角度集合中的角度依次旋转剩余的n-1个比特位分布图;
对于任一比特,判断是否能够得到与所述参考比特分布图组中任一参考比特分布图相同的分布图;
如果得到相同的比特位分布图,则对该比特位分布图进行旋转,以得到与该参考比特位分布图相同的分布图;
如果得不到相同的比特位分布图,则将未旋转的该比特位分布图设置为参考比特分布图,并将其加入所述参考比特位分布图组。
示例性地,软信息计算模块2130还用于:
对于所述参考比特位分布图组中每一个比特位分布图,判断其是否只存在一条对称轴;
如果只存在一条对称轴,则将该比特位分布图进行旋转,使对称轴旋转到I轴或Q轴,并将该比特位分布图以所述I轴或所述Q轴为对称轴进行投影;
如果存在两条对称轴,则将对称轴旋转到I轴和Q轴,并将该比特位分布图以所述I轴和所述Q轴为对称轴进行投影。
示例性地,软信息计算模块2130还用于:
对投影后的比特位分布图进行分析以获取其分布情况;
根据比特位分布图的分布情况,划分至少一个判决区域A,以确保每个判决区域A中所有标准星座点具有相同的幅值或者相位。
示例性地,软信息计算模块2130还用于:
在任意一个判决区域A内,确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是否是同一个,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是否是同一个;
对于任意两个判决区域A,即{A1,A2},在A1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,在A2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,判断它们是否相同;
如果A1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特和A2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是相同的,再在A1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,在A2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,判断它们是否相同;
如果A1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特和A2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特也是相同的,则将两个区域{A1,A2}合并为一个判决区域A。
示例性地,软信息计算模块2130还用于:
在任意判决区域A内,如果确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是同一个,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是同一个;
根据比特位分布图和接收调制符号的幅值和相位,计算软信息。
示例性地,软信息计算模块2130还用于:
在任意判决区域A内,如果确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特不是同一个,或与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特不是同一个,则将所述判决区域A划分为多个判决区域B;
在每个判决区域B中,确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是否相同,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是否相同;
对于任意两个判决区域B,即{B1,B2},在B1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,在B2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,判断它们是否相同;
如果判决区域B1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特和B2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特相同,再在B1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,在B2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,判断它们是否相同;
如果判决区域B1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特和B2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特也相同,则将两个区域{B1,B2}合并成一个判决区域B。
示例性地,软信息计算模块2130还用于:
在每个判决区域B中,根据各自的软信息计算公式计算软信息。
示例性地,软信息计算模块2130还用于:
对判决区域A内所有判决区域B的软信息计算公式进行拟合,以获得一个该判决区域A内所有判决区域B通用的软信息计算公式;
根据所述通用的软信息计算公式计算软信息。
其中,方法和装置是基于同一申请构思的,由于方法和装置解决问题的原理相似,因此装置和方法的实施可以相互参见,重复之处不再赘述。
请参考图22,图22本申请实施例提供的通信设备的结构示意图,所述卫星设备包括存储器2210、收发机2220和处理器2230。
其中,存储器2210用于存储计算机程序;收发机2220用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器2230用于读取所述存储器中的计算机程序并执行如上所述的基于APSK调制的软解调方法。
其中,在图22中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器2230代表的一个或多个处理器和存储器2210代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本申请不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机2220可以是多个元件,即包括发送机和接收机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元,这些传输介质包括无线信道.有线信道.光缆等传输介质。处理器2230负责管理总线架构和通常的处理,存储器2210可以存储处理器2230在执行操作时所使用的数据。
处理器2230可以是中央处埋器(CPU)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD),处理器也可以采用多核架构。
在此需要说明的是,本申请实施例提供的上述通信设备,能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤,且能够达到相同的技术效果,在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
另一方面,本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质,其上存储的计算机程序使处理器能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤,且能够达到相同的技术效果,在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
所述处理器可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备,包括但不限于磁性存储器(例如软盘.硬盘.磁带.磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD.DVD.BD.HVD等)以及半导体存储器(例如ROM.EPROM.EEPROM.非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD))等。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法.系统.或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例.完全软件实施例.或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)以及计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机可执行指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框.以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机可执行指令到通用计算机.专用计算机.嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些处理器可执行指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的处理器可读存储器中,使得存储在该处理器可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些处理器可执行指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (13)
1.一种基于APSK调制的软解调方法,其特征在于,所述方法包括:
将接收到的每个调制符号根据星座图的每个标准星座点对应的比特生成比特位分布图,所述比特位分布图是用于描述在星座图上每个比特可能位置的分布情况;
将所述比特位分布图按照设置的旋转角度集合中的角度进行旋转以获取参考比特位分布图组,所述参考比特位图组中任意一个比特位分布图都不能通过任何角度的旋转得到参考比特位图组中的其他比特位分布图;
对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息,具体包括根据投影后的比特位分布图的分布情况,划分至少一个判决区域,以确保每个判决区域中的所有标准星座点具有相同的幅值或相位;
根据每个比特的软信息计算对数似然比。
2.根据权利要求1所述的基于APSK调制的软解调方法,其特征在于,所述将接收到的每个调制符号根据星座图的每个标准星座点对应的比特生成比特位分布图的步骤包括:
在星座图上为每个比特定义2n个标准星座点可能的位置,其中每个调制符号包含n个比特;
生成每个比特对应的比特位分布图,其中每个比特的比特位分布图记录了该比特在星座图上2n个标准星座点可能位置的分布情况;以及
获取每个调制符号对应的n个比特位分布图,以用于描述该调制符号的信息内容。
3.根据权利要求2所述的基于APSK调制的软解调方法,其特征在于,所述将所述比特位分布图按照设置的旋转角度集合中的角度进行旋转以获取参考比特位分布图组的步骤包括:
设置旋转角度集合W{w0,w1,…wn};
将所述n个比特位分布图中的任意一个作为参考比特位分布图,并将其加入参考比特分布图组;
按照所述旋转角度集合中的角度依次旋转剩余的n-1个比特位分布图;
对于任一比特,判断是否能够得到与所述参考比特分布图组中任一参考比特分布图相同的分布图;
如果得到相同的比特位分布图,则对该比特位分布图进行旋转,以得到与该参考比特位分布图相同的分布图;
如果得不到相同的比特位分布图,则将未旋转的该比特位分布图设置为参考比特分布图,并将其加入所述参考比特位分布图组。
4.根据权利要求3所述的基于APSK调制的软解调方法,其特征在于,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤包括:
对于所述参考比特位分布图组中每一个比特位分布图,判断其是否只存在一条对称轴;
如果只存在一条对称轴,则将该比特位分布图进行旋转,使对称轴旋转到I轴或Q轴,并将该比特位分布图以所述I轴或所述Q轴为对称轴进行投影;
如果存在两条对称轴,则将对称轴旋转到I轴和Q轴,并将该比特位分布图以所述I轴和所述Q轴为对称轴进行投影。
5.根据权利要求1所述的基于APSK调制的软解调方法,其特征在于,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
在任意一个判决区域A内,确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是否是同一个,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是否是同一个。
6.根据权利要求1所述的基于APSK调制的软解调方法,其特征在于,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
对于任意两个判决区域A,即{A1,A2},在A1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,在A2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,判断它们是否相同;
如果A1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特和A2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是相同的,再在A1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,在A2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,判断它们是否相同;
如果A1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特和A2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特也是相同的,则将两个区域{A1,A2}合并为一个判决区域A。
7.根据权利要求5所述的基于APSK调制的软解调方法,其特征在于,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
在任意判决区域A内,如果确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是同一个,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是同一个;
根据比特位分布图和接收调制符号的幅值和相位,计算软信息。
8.根据权利要求5所述的基于APSK调制的软解调方法,其特征在于,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
在任意判决区域A内,如果确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特不是同一个,或与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特不是同一个,则将所述判决区域A划分为多个判决区域B;
在每个判决区域B中,确定与任意两个接收调制符号最近的标准星座点的0比特是否相同,以及与该任意两个接收调制符号最近的标准星座点的1比特是否相同;
对于任意两个判决区域B,即{B1,B2},在B1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,在B2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特,判断它们是否相同;
如果判决区域B1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特和B2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的0比特相同,再在B1中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,在B2中选择任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特,判断它们是否相同;
如果判决区域B1中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特和B2中任意一个接收调制符号最近的标准星座点的1比特也相同,则将两个区域{B1,B2}合并成一个判决区域B。
9.根据权利要求8所述的基于APSK调制的软解调方法,其特征在于,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
在每个判决区域B中,根据各自的软信息计算公式计算所述软信息。
10.根据权利要求8所述的基于APSK调制的软解调方法,其特征在于,所述对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息的步骤还包括:
对判决区域A内所有判决区域B的软信息计算公式进行拟合,以获得一个该判决区域A内所有判决区域B通用的软信息计算公式;
根据所述通用的软信息计算公式计算所述软信息。
11.一种基于APSK调制的软解调装置,其特征在于,所述装置包括:
比特位分布图生成模块,用于将接收到的每个调制符号根据星座图的每个标准星座点对应的比特生成比特位分布图,所述比特位分布图是用于描述在星座图上每个比特可能位置的分布情况;
参考比特位分布图组获取模块,用于将所述比特位分布图按照设置的旋转角度集合中的角度进行旋转以获取参考比特位分布图组,所述参考比特位图组中任意一个比特位分布图都不能通过任何角度的旋转得到参考比特位图组中的其他比特位分布图;
软信息计算模块,用于对所述参考比特位分布图组中的每个比特位分布图进行投影和判决区域的划分以计算接收到的每个调制符号中每个比特的软信息,具体包括根据投影后的比特位分布图的分布情况,划分至少一个判决区域,以确保每个判决区域中的所有标准星座点具有相同的幅值或相位;
软解调模块,用于根据每个比特的软信息计算对数似然比。
12.一种通信设备,其特征在于,包括存储器、收发机和处理器:
存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并执行如权利要求1至10任一项所述的基于APSK调制的软解调方法。
13.一种处理器可读存储介质,其特征在于,所述处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述处理器执行权利要求1至10任一项所述的基于APSK调制的软解调方法。
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