專(zhuān)利名稱(chēng)：3g tdd系統(tǒng)中軟輸出的qpsk解調(diào)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通信系統(tǒng)，尤其涉及在3G TDD(第三代時(shí)分復(fù)用)系統(tǒng)中執(zhí)行QPSK調(diào)制的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
3G TDD HCR(高芯片速率)/LCR(低芯片速率)系統(tǒng)通常采用QPSK(正交相移鍵控)調(diào)制來(lái)發(fā)送一信號(hào)。該調(diào)制如下實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)通過(guò)物理信道映射過(guò)程產(chǎn)生的位數(shù)據(jù)經(jīng)QPSK調(diào)制時(shí)，把兩個(gè)位映射到一個(gè)QPSK符號(hào)。TDD HCR/LCR中所使用的各個(gè)用戶(hù)脈沖串(即已調(diào)符號(hào))由兩個(gè)數(shù)據(jù)部分組成(i＝1，2)，并且可以被表示為以下公式(1)的數(shù)據(jù)塊d‾(k,i)=(d‾1(k,i),d‾2(k,i),...,d‾Nk(k,i))T,i=1,2;k=1,...,Kcode---(1)]]>3G TDD所使用的一個(gè)無(wú)線(xiàn)電幀包括兩個(gè)子幀，一個(gè)子幀包括多個(gè)時(shí)隙。第一時(shí)隙包括兩個(gè)數(shù)據(jù)字段和位于數(shù)據(jù)字段之間的一個(gè)中間序列(midamble)字段。
公式(1)中，Kcode表示每時(shí)隙所使用的編碼數(shù)目，16為其最大值，Nk表示每數(shù)據(jù)字段的符號(hào)數(shù)，它與擴(kuò)展因數(shù)相關(guān)。數(shù)據(jù)塊d(k，1)位于中間序列之前(充當(dāng)訓(xùn)練序列)，數(shù)據(jù)塊d(k，2)位于中間序列之后。在QPSK調(diào)制的情況下，從2位數(shù)據(jù)產(chǎn)生符號(hào)(dn(k，i))，所述2位數(shù)據(jù)是通過(guò)物理信道映射過(guò)程產(chǎn)生的。
圖1是示出位數(shù)據(jù)怎樣被映射為QPSK符號(hào)的表格。在該表中，位組合00被映射為符號(hào)+j，位組合01被映射為+1。同樣，位組合10被映射為-1，位組合11被映射為符號(hào)-j。
圖2說(shuō)明了TDD HCR/LCR中所使用的QPSK符號(hào)星座圖。在該星座圖中，被映射為符號(hào)+j的位數(shù)據(jù)00以及被映射為-j的位數(shù)據(jù)11位于Im(虛)軸上。被映射為+1的位數(shù)據(jù)01以及被映射為-1的位數(shù)據(jù)10位于Re(實(shí))軸上。在接收到經(jīng)QPSK調(diào)制的符號(hào)后，接收單元執(zhí)行QPSK解調(diào)。QPSK解調(diào)包括硬判決方法和軟判決方法。
硬判決方法把一個(gè)QPSK符號(hào)解調(diào)為2位。這包括搜索與星座圖上的接收信號(hào)最接近的符號(hào)，并且參照?qǐng)D1的表格把搜索到的符號(hào)去映射為2位數(shù)據(jù)。
軟判決方法產(chǎn)生一軟輸出。該輸出不是簡(jiǎn)單的2位值，而是一軟值。更具體地說(shuō)，軟判決的輸出以按照一系統(tǒng)的某些位來(lái)表示，所述某些位是指保持接收符號(hào)盡可能多的特性一些位的定點(diǎn)輸出。經(jīng)解調(diào)的輸出通過(guò)某一過(guò)程被輸入到信道解碼器中。
一般而言，信道解碼器對(duì)于軟輸入能顯示出比硬輸入較好的性能。這是因?yàn)樵谟才袥Q的情況下，接收符號(hào)的特性被損壞。結(jié)果，硬輸出保持比軟判決少的接收符號(hào)特性。換言之，由于軟輸入承受了接收信號(hào)最大數(shù)量的特性，因此它可用于信道解碼。這樣，在一般使用的重復(fù)解碼的情況下，軟輸入導(dǎo)致極佳的性能。
因此，接收單元最好使用軟判決方法對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。也就是，接收單元為了提高信道解碼性能而請(qǐng)求軟輸出。然而，考慮到圖2所示的TDD HCR/LCR所使用的符號(hào)星座圖的特性，接收單元不能直接提取軟輸出。此外，在一般MPSK(多相移鍵控)解調(diào)所通常使用的最小符號(hào)距離方法中，測(cè)量接收符號(hào)以及星座圖的所有符號(hào)之間的相應(yīng)距離。然后，使用最接近的符號(hào)i來(lái)產(chǎn)生軟輸出。這樣，軟輸出產(chǎn)生過(guò)程過(guò)于復(fù)雜，并且為了在TDD HCR/LCR中采用而要求過(guò)多計(jì)算過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是解決相關(guān)技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題以及/或者實(shí)現(xiàn)下列優(yōu)點(diǎn)中的至少一個(gè)。
本發(fā)明另一目的是為3G TDD系統(tǒng)中的軟輸出提供一種QPSK解調(diào)方法和裝置，它通過(guò)在TDD HCR/LCR中的QPSK解調(diào)中使用簡(jiǎn)單計(jì)算來(lái)提取軟輸出，從而簡(jiǎn)化了解調(diào)計(jì)算過(guò)程并提高了信道解碼性能。
為了實(shí)現(xiàn)這些及其它目的和優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種為3G TDD系統(tǒng)中的軟輸出執(zhí)行QPSK解調(diào)的方法，該方法按照一個(gè)實(shí)施例包括計(jì)算星座圖上接收符號(hào)的位置；產(chǎn)生所計(jì)算的I分量值和Q分量值之間的差值作為接收符號(hào)I分量的軟輸出；以及產(chǎn)生I分量值和Q分量值之和作為接收符號(hào)Q分量的軟輸出。
最好由BPSK解調(diào)從軟輸出中恢復(fù)位數(shù)據(jù)。例如，如果軟輸出是接近于1的值，它就被確定為“0”位數(shù)據(jù)，而如果軟輸出為接近于-1的值，它就被確定為“1”位數(shù)據(jù)。所計(jì)算的I分量值和Q分量值可以是定點(diǎn)值，軟輸出也可以是定點(diǎn)值。
按照另一實(shí)施例，本發(fā)明為3G TDD系統(tǒng)中的軟輸出提供了一種QPSK解調(diào)方法，該方法包括計(jì)算星座圖上接收符號(hào)的位置；對(duì)所計(jì)算的符號(hào)位置進(jìn)行相移；計(jì)算經(jīng)相移的符號(hào)的位置；以及補(bǔ)償所計(jì)算的符號(hào)位置的幅度。最好在寬達(dá)45°的順時(shí)針?lè)较蜃鞒鱿嘁疲ㄟ^(guò)使用例如 對(duì)各個(gè)接收符號(hào)執(zhí)行縮放運(yùn)算，從而可以完成幅度補(bǔ)償。如果經(jīng)幅度補(bǔ)償?shù)姆?hào)位置的I分量的軟輸出接近于“1”，則它被確定為“0”位數(shù)據(jù)的軟輸出。如果經(jīng)幅度補(bǔ)償?shù)姆?hào)位置的Q分量的軟輸出接近于-1，則它被確定為“1”位數(shù)據(jù)的軟輸出。其它方案也是可能的。
按照另一實(shí)施例，本發(fā)明為3G TDD系統(tǒng)中的軟輸出提供了一種QPSK解調(diào)裝置，該裝置包括第一設(shè)備，用于計(jì)算星座圖上接收符號(hào)的位置；第二設(shè)備，用于產(chǎn)生所計(jì)算的I分量值和Q分量值之間的差值作為接收符號(hào)I分量的軟輸出，以及用于產(chǎn)生I分量值和Q分量值之和作為接收符號(hào)Q分量的軟輸出。如果軟輸出接近于1，它就可以被確定為“0”位數(shù)據(jù)的軟輸出，而如果軟輸出接近于-1，它就可以被確定為1位數(shù)據(jù)的軟輸出。其它方案也是可能的。
本發(fā)明的附加優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將部分在以下的描述中提出，部分將在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員查閱了下文中變得明顯，或者從本發(fā)明的實(shí)踐中得知。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以像在所附權(quán)利要求中特別指出的那樣實(shí)現(xiàn)或達(dá)到。


圖1是示出按照相關(guān)技術(shù)怎樣把位數(shù)據(jù)映射為QPSK符號(hào)的表格。
圖2示出按照TDD HCR/LCR的相關(guān)技術(shù)所使用的QPSK符號(hào)星座圖。
圖3示出已經(jīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度(如45°)的符號(hào)星座圖。
圖4A根據(jù)在經(jīng)相移的QPSK符號(hào)星座圖中的虛軸示出按照符號(hào)位置的符號(hào)I分量值。
圖4B根據(jù)在經(jīng)相移的QPSK符號(hào)星座圖中的實(shí)軸示出按照符號(hào)位置的符號(hào)Q分量值。
圖5是按照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，用于3G TDD系統(tǒng)中軟輸出的QPSK解調(diào)裝置的構(gòu)成圖。
圖6是一流程圖，示出按照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，用于3G TDD HCR/LCR系統(tǒng)中軟輸出的一種QPSK解調(diào)方法中所包括的步驟。
圖7是一流程圖，示出按照本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例，用于3G TDD HCR/LCR系統(tǒng)中軟輸出的一種QPSK解調(diào)方法中所包括的步驟。
具體實(shí)施例方式
圖3說(shuō)明了按照本發(fā)明的經(jīng)相移的符號(hào)星座圖。在該實(shí)施例中，所示相移為順時(shí)針45°。然而，根據(jù)需要可以使用不同的角度和/或旋轉(zhuǎn)方向。通過(guò)使用按照本發(fā)明的這個(gè)或其它經(jīng)相移的星座圖，可以根據(jù)實(shí)軸和虛軸直接提取I分量和Q分量。
換言之，如圖4A所示，根據(jù)虛軸，位于右側(cè)(第一象限或第四象限)的符號(hào)的I分量值為“0”，位于左側(cè)(第二象限或第三象限)的符號(hào)的I分量值為“1”。
如圖4B所示，根據(jù)實(shí)軸，位于上方(第一象限或第二象限)的符號(hào)的Q分量值為“0”，位于下方(第三或第四象限)的符號(hào)的Q分量值為“1”。在BPSK調(diào)制中，通常，“0”被映射為“+1”，“1”被映射為“-1”。本發(fā)明可以向圖3的星座圖應(yīng)用這個(gè)一般BPSK軟調(diào)制，或者可以使用一不同的映射。
圖5示出按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，用于3G TDD系統(tǒng)中軟輸出的一種QPSK解調(diào)裝置。該裝置包括QPSK解調(diào)器10和信道解碼器20。解調(diào)執(zhí)行以下功能對(duì)接收符號(hào)的星座圖進(jìn)行相移；補(bǔ)償經(jīng)相移的接收符號(hào)的幅度；以及產(chǎn)生接收符號(hào)的軟輸出。信道解碼器使用接收符號(hào)的軟輸出執(zhí)行信道解碼。
圖6示出按照本發(fā)明一實(shí)施例，用于3G TDD HCR/LCR系統(tǒng)中軟輸出的一種QPSK解調(diào)方法，該方法最好由圖5的裝置所執(zhí)行。
最初，QPSK解調(diào)器10計(jì)算星座圖上接收符號(hào)的位置(步驟S10)，并且把所計(jì)算的符號(hào)位置移相一預(yù)定角度。該角度可以是任何期望的角度，為了說(shuō)明可使用順時(shí)針45°角(步驟S12)。解調(diào)器計(jì)算經(jīng)相移的符號(hào)的位置(步驟S14)，并且補(bǔ)償I’分量和Q’分量的幅度(步驟S16)。
例如，如果已經(jīng)發(fā)出傳輸符號(hào)(0，1)并且沒(méi)有噪聲，則星座圖上一接收符號(hào)的位置為(0，1)，且該(0，1)接收符號(hào)被順時(shí)針相移45°的位置為 由于由于相移而把幅度減少到某一值，因此必須向I’和Q’分量補(bǔ)償與所減少的值相當(dāng)?shù)闹怠＿@樣，把I’和Q’分量乘以 得到(1，1)，從而使一般的BPSK符號(hào)映射方法把(1，1)恢復(fù)為“00”位數(shù)據(jù)。上面的例子采用硬輸出來(lái)幫助理解。
如果星座圖上一接收符號(hào)的位置為(RI，RQ)，且該接收符號(hào)被順時(shí)針相移45°，則經(jīng)相移的接收符號(hào)的位置可以用下列公式(2)和公式(3)表示RIS=RI*cos(45)-RQ*sin(45)---(2)]]>RQS=RI*sin(45)+RQ*cos(45)---(3)]]>公式(2)和公式(3)所計(jì)算的軟輸出需要縮放以被恢復(fù)為其原始的接收幅度。這是由于軟輸出變得比實(shí)際接收幅度要小。這樣，對(duì)于幅度補(bǔ)償而言，QPSK解調(diào)器10向公式(2)和公式(3)都乘以 從而獲得像公式(4)中的I分量的軟輸出以及像公式(5)中的Q分量的軟輸出。
RIS=RI-RQ---(2)]]>RQS=RI+RQ---(3)]]>注意到使用例如圖7的方法，可以容易地從公式(4)和公式(5)計(jì)算出接收符號(hào)的軟輸出。
圖7是一流程圖，示出按照本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例，用于3G TDD HCR/LCR系統(tǒng)中軟輸出的一種QPSK解調(diào)方法所包括的步驟。在該方法中，QPSK解調(diào)器計(jì)算接收符號(hào)的I和Q分量的坐標(biāo)(步驟S20和S22)。接著，解調(diào)器從I分量減去Q分量以產(chǎn)生I分量的軟輸出，然后把I和Q分量相加以產(chǎn)生Q分量的軟輸出(步驟S24)。這樣，QPSK解調(diào)器可以通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算容易地從QPSK符號(hào)中獲得軟輸出。
像目前已描述的那樣，按照本發(fā)明用于軟輸出的QPSK解調(diào)方法和裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)。例如，當(dāng)3G TDD HCR/LCR系統(tǒng)使用QPSK調(diào)制時(shí)，接收單元利用一度的減法和加法對(duì)軟輸出執(zhí)行QPSK解調(diào)。這樣，可以減少解調(diào)的復(fù)雜度并且可以提高接收單元的性能。
上述實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅僅是示例性的，而不應(yīng)被視為限制本發(fā)明。本發(fā)明的遠(yuǎn)離可以容易地應(yīng)用于其它類(lèi)型的裝置。本發(fā)明的描述是說(shuō)明性的，而不限制權(quán)利要求的范圍。許多替代、修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都是顯而易見(jiàn)的。在權(quán)利要求中，用裝置加功能的條款來(lái)覆蓋這里所示的結(jié)構(gòu)以執(zhí)行所述的功能，不僅僅覆蓋了結(jié)構(gòu)上的等價(jià)物，而且覆蓋了等價(jià)的形式。
權(quán)利要求
1.用于3G TDD系統(tǒng)中軟輸出的一種QPSK解調(diào)方法，包括計(jì)算星座圖上接收符號(hào)的位置；以及產(chǎn)生所計(jì)算的I分量值和Q分量值之間的差值作為接收符號(hào)I分量的軟輸出；以及產(chǎn)生I分量值和Q分量值之和作為接收符號(hào)Q分量的軟輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括執(zhí)行BPSK解調(diào)以便從軟輸出中恢復(fù)位數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果軟輸出為接近于1的值，它就被確定為“0”位數(shù)據(jù)，而如果軟輸出為接近于-1的值，它就被確定為“1”位數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所計(jì)算的I分量值和Q分量值為定點(diǎn)值。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述軟輸出為定點(diǎn)值。
6.用于3G TDD系統(tǒng)中軟輸出的一種QPSK解調(diào)方法，包括計(jì)算星座圖上接收符號(hào)的位置；對(duì)所計(jì)算的符號(hào)位置進(jìn)行相移；計(jì)算經(jīng)相移的符號(hào)的位置；以及補(bǔ)償所計(jì)算的符號(hào)位置的幅度。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所計(jì)算的符號(hào)位置進(jìn)行相移包括對(duì)所述位置在順時(shí)針0°和45°之間的范圍內(nèi)進(jìn)行相移。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述幅度補(bǔ)償為了每個(gè)接收符號(hào)而執(zhí)行。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過(guò)使用因數(shù)為 的縮放而執(zhí)行所述幅度補(bǔ)償。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，如果經(jīng)幅度補(bǔ)償?shù)姆?hào)位置的I分量軟輸出接近于“1”，則它被確定為“0”位數(shù)據(jù)的軟輸出，而如果經(jīng)幅度補(bǔ)償?shù)姆?hào)位置的Q分量軟輸出接近于-1，則它被確定為“1”位數(shù)據(jù)的軟輸出。
11.用于3G TDD系統(tǒng)中軟輸出的一種QPSK解調(diào)裝置，包括第一設(shè)備，其計(jì)算星座圖上接收符號(hào)的位置；以及第二設(shè)備，其產(chǎn)生所計(jì)算的I分量值和Q分量值之間的差值作為接收符號(hào)I分量的軟輸出；以及產(chǎn)生I分量值和Q分量值之和作為接收符號(hào)Q分量的軟輸出。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，如果軟輸出接近于1，它就被確定為“0”位數(shù)據(jù)，而如果軟輸出接近于-1，它就被確定為1位數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所計(jì)算的I分量值和Q分量值為定點(diǎn)值。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述軟輸出為定點(diǎn)值。
全文摘要
一種用于3G TDD HCR/LCR系統(tǒng)中軟輸出的QPSK解調(diào)方法和裝置，該方法計(jì)算星座圖上接收符號(hào)的位置，并且對(duì)所計(jì)算的符號(hào)位置進(jìn)行相移。然后計(jì)算經(jīng)相移的符號(hào)位置，結(jié)果是幅度被補(bǔ)償。通過(guò)把所計(jì)算的符號(hào)位置的I分量值和Q分量值相減而計(jì)算I分量的軟輸出，通過(guò)把I分量值和Q分量值相加而計(jì)算Q分量的軟輸出。這樣，可以從TDD系統(tǒng)的QPSK解調(diào)中的簡(jiǎn)單計(jì)算中獲得接收位數(shù)據(jù)的軟輸出。
文檔編號(hào)H04L27/20GK1551586SQ200410043508
公開(kāi)日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月13日
發(fā)明者張錫一 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社