專利名稱：時分同步碼分多址系統(tǒng)中16qam的解調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種3G(第3代)通信系統(tǒng)中時分同步碼分多址系統(tǒng)中16QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度調(diào)制)的解調(diào)方法。
背景技術(shù)：
隨著移動多媒體業(yè)務(wù)的增多，第三代移動通信系統(tǒng)2Mb/s的傳輸速率將不能滿足要求，發(fā)展具有更大容量和更大比特傳輸速率的移動通信系統(tǒng)成為必然。因此，WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，寬帶碼分多址)、CDMA2000和TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，時分同步碼分多址)都在進行技術(shù)增強，以發(fā)展更高的業(yè)務(wù)速率、提供更多B3G的(后三代移動通訊)應(yīng)用業(yè)務(wù)。其中TD-SCDMA和WCDMA系統(tǒng)的主要增強技術(shù)有以自適應(yīng)編碼(Adaptive Modulation and Coding，AMC)技術(shù)、混和自動重傳請求(hybrid Automatic Repeat re-Quest，HARQ)技術(shù)和快速小區(qū)選擇(Fast CellSelection，F(xiàn)CS)為主的高速下行分組接入(HSDPA，High Speed Downlink PacketAccess)技術(shù)。在HSDPA業(yè)務(wù)中，AMC技術(shù)可以根據(jù)不同信道條件采用QPSK和16QAM調(diào)制方式。與QPSK相比，16QAM星座點間具有更小的相位差，并且需要考慮幅度估計，因此16QAM調(diào)制方式具有很高的頻譜利用率，因此應(yīng)用更廣泛。以下簡單介紹16QAM。
如圖1所示，為16QAM的方型映射星座圖坐標，其對應(yīng)的解調(diào)映射表如下

如圖2所示，為TD-SCDMA的16QAM星型映射星座圖坐標，其對應(yīng)的解調(diào)映射表如下
現(xiàn)有TD-SCDMA系統(tǒng)中16QAM解調(diào)方法涉及的計算參數(shù)較多，計算量比較大，增加了處理器的開銷，降低了處理速度。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有TD-SCDMA系統(tǒng)中16QAM解調(diào)方法中所存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種可明顯提高解調(diào)速度、保證解調(diào)性能及實現(xiàn)簡單的時分同步碼分多址系統(tǒng)中16QAM的解調(diào)方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種時分同步碼分多址系統(tǒng)中16QAM的解調(diào)方法，包括以下步驟(1)將接收信號和該信號對應(yīng)的星座圖(圖2)坐標順時針旋轉(zhuǎn)π/4；該接收信號在原星座圖坐標中和新星座圖坐標中分別記為R(x，y)、R′(x′，y′)，其中x、x′和y、y′分別表示信號的實部和虛部；若該接收信號對應(yīng)的映射比特為b0b1b2b3，則在新星座圖坐標中計算b0可能的對數(shù)似然比0，0取為計算結(jié)果的最大值，若0值大于0，則b0為0，否則b0為1；(2)將接收信號和該信號對應(yīng)的星座圖坐標逆時針旋轉(zhuǎn)π/4，按步驟(1)的方式計算b1可能的對數(shù)似然比1，1取為計算結(jié)果的最大值，若1大于0，則b1為0，否則b1為1；(3)設(shè)星座圖坐標中信號點之間的最小距離為2a，根據(jù)b0、b1的解調(diào)結(jié)果解調(diào)b2、b3，具體如下a、若b0b1為11，則R(x，y)＝R′(x′，y′)+2a；若b0b1為00，則R(x，y)＝-R′(x′，y′)+2a；若b0b1為01，則R(x，y)＝-j*R′(x′，y′)+j*2a；若b0b1為10，則R(x，y)＝j(luò)*R′(x′，y′)+j*2a；b、按下式計算2、32＝x+y，3＝y(tǒng)-x；c、根據(jù)2、3的計算結(jié)果得出b2、b3的解調(diào)結(jié)果若2、3的值大于0，則對應(yīng)位的解調(diào)結(jié)果為0；否則該對應(yīng)位的解調(diào)結(jié)果為1。
優(yōu)選地，所述0、1具體計算方式為若所述信號到映射比特最高位為0、1的新星座圖坐標中信號點的最小距離分別為r1、r2，則b^0=(r12-r22)=22ax]]>或b^0=(r12-r22)=42ax-4a2,b^1=(r12-r22)=-22ax]]>或b^1=(r12-r22)=-42ax-4a2.]]>這里，所述步驟(1)、步驟(2)可互置，也可并行處理。
本發(fā)明采用相位旋轉(zhuǎn)和分段函數(shù)相結(jié)合、解調(diào)軟判的方式，簡便地實現(xiàn)了16QAM軟解調(diào)，不僅計算量少，而且有效地保證了解調(diào)性能。從而提高了TD-SCDMA系統(tǒng)中16QAM解調(diào)效率。


圖1是16QAM的方型映射星座圖坐標；圖2是TD-SCDMA的16QAM星型映射星座圖坐標；圖3是本發(fā)明的實現(xiàn)流程圖。
具體實施例方式
如圖3所示，針對接收到的某信號，將該信號及其所在的星座圖坐標順時針旋轉(zhuǎn)45度。設(shè)其對應(yīng)的映射比特為b0b1b2b3，則首先根據(jù)該旋轉(zhuǎn)后的信號計算b0可能的對數(shù)似然比0，根據(jù)0計算結(jié)果的最大值解調(diào)出b0；將該信號及其所在的星座圖坐標逆時針旋轉(zhuǎn)45度，根據(jù)該旋轉(zhuǎn)后的信號計算b1可能的對數(shù)似然比1，根據(jù)1計算結(jié)果的最大值解調(diào)出b1；再根據(jù)b0、b1的解調(diào)結(jié)果解調(diào)b2、b3。以下詳細說明具體步驟。
設(shè)接收到的原星座圖坐標中信號為R(x，y)，旋轉(zhuǎn)后的為R′(x′，y′)，其中，x′和y′分別代表信號的實部、虛部。本發(fā)明可首先判斷信號映射比特的最高位b0，從圖2可以看出，若b0為0時，其對應(yīng)的信號點只能是帶豎虛線的區(qū)域，而若為1時，對應(yīng)的信號點為其余區(qū)域。因此，本發(fā)明對b0的解調(diào)方式為將星座圖坐標和接收信號均順時針旋轉(zhuǎn)45度(此時如圖1)，得到新信號R(x，y)，在星座圖上該符號到最高位為1和為0的信號點的最小距離分別為r2和r1，若設(shè)該距R(x，y)最近的最高位為1和為0的信號點分別為R(x′2，y′2)、R(x′1，y′1)，則b0的對數(shù)似然比0為 關(guān)于0的計算結(jié)果，有兩種情況，已分別在圖2中示出，圖中的星號表示信號在星座圖中的坐標。由于旋轉(zhuǎn)后y1′和y2′相等，則0可簡化為b^0=r22-r12=(x-x2′)2-(x-x1′)2=2x(x1′-x2′)+(x2′2-x1′2),]]>目前TD-SCDMA信號傳輸協(xié)議中符號點之間的最小距離為 結(jié)合圖1可知，b^0=4x/10;]]>或b^0=8x/10-8/10.]]>0取兩種計算結(jié)果的最大值，若0大于0，則表示b0為0，否則b0為1。這大大簡化了運算復雜度，可以非?？旖莸亟庹{(diào)出b0。
解調(diào)b1。首先將前述接收到的信號和原星座圖坐標逆時針旋轉(zhuǎn)45度，按前述解調(diào)b0的方法解調(diào)b1。結(jié)合圖1，b^1=-4x/10]]>或b^1=-8x/10-8/10.]]>1取兩種計算結(jié)果的最大值，若1大于0，則表示b1為0，否則b1為1。
上述解調(diào)b0、b1的步驟可以并行處理。當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，先解調(diào)b1、后解調(diào)b0也可以。
根據(jù)b0、b1的解調(diào)結(jié)果解調(diào)b2、b3。結(jié)合映射圖2，對b2和b3解調(diào)時需要對信號進行象限調(diào)整，具體調(diào)整方案如下若b0b1為11，則對R′(x′，y′)調(diào)整如下R(x,y)=R′(x′,y′)+2/5;]]>若b0b1為00，則對R′(x′，y′)調(diào)整如下R(x,y)=-R′(x′,y′)+2/5;]]>若b0b1為01，則對R′(x′，y′)調(diào)整如下R(x,y)=-j*R′(x′,y′)+j*2/5;]]>若b0b1為10，則對R′(x′，y′)調(diào)整如下R(x,y)=j*R′(x′,y′)+j*2/5.]]>此時，2＝Re(R)+Im(R)＝x+y，3＝-Re(R)+Im(R)＝y(tǒng)-x；分別根據(jù)2、3的計算結(jié)果得出b2、b3的解調(diào)結(jié)果，若計算結(jié)果大于0，則對應(yīng)位的解調(diào)結(jié)果為0；否則解調(diào)結(jié)果為1。
應(yīng)用本發(fā)明可實現(xiàn)信號的快速解調(diào)，而且可有效地保證解調(diào)性能，在AWGN(加性高斯白噪聲)環(huán)境下可提高大約0.5～0.8dB。
本發(fā)明以TD-SCDMA系統(tǒng)為例對其16QAM解調(diào)方法進行了說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員當可理解，其他采用16QAM星型映射星座圖調(diào)制的信號同樣可用本發(fā)明的方法實現(xiàn)解調(diào)。本發(fā)明的方法不受映射星座圖中信號點最小距離的限制。
當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種時分同步碼分多址系統(tǒng)中16QAM的解調(diào)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將接收信號和該信號對應(yīng)的星座圖坐標順時針旋轉(zhuǎn)π/4；該接收信號在原星座圖坐標中和新星座圖坐標中分別記為R(x，y)、R′(x′，y′)，其中x、x′和y、y′分別表示信號的實部和虛部；若該接收信號對應(yīng)的映射比特為b0b1b2b3，則在新星座圖坐標中計算b0可能的對數(shù)似然比0，0取為計算結(jié)果的最大值，若0值大于0，則b0為0，否則b0為1；(2)將接收信號和該信號對應(yīng)的星座圖坐標逆時針旋轉(zhuǎn)π/4，按步驟(1)的方式計算b1可能的對數(shù)似然比1，1取為計算結(jié)果的最大值，若1大于0，則b1為0，否則b1為1；(3)設(shè)星座圖坐標中信號點之間的最小距離為2a，根據(jù)b0、b1的解調(diào)結(jié)果解調(diào)b2、b3，具體如下a、若b0b1為11，則R(x，y)＝R′(x′，y′)+2a；若b0b1為00，則R(x，y)＝-R′(x′，y′)+2a；若b0b1為01，則R(x，y)＝-j*R′(x′，y′)+j*2a；若b0b1為10，則R(x，y)＝j(luò)*R′(x′，y′)+j*2a；b、按下式計算2、32＝x+y，3＝y(tǒng)-x；c、根據(jù)2、3的計算結(jié)果得出b2、b3的解調(diào)結(jié)果若2、3的值大于0，則對應(yīng)位的解調(diào)結(jié)果為0；否則該對應(yīng)位的解調(diào)結(jié)果為1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時分同步碼分多址系統(tǒng)中16QAM的解調(diào)方法，其特征在于，所述0、1具體計算方式為若所述信號到映射比特最高位為0、1的新星座圖坐標中信號點的最小距離分別為r1、r2，則b^0=(r12-r22)=22ax]]>或b^0=(r12-r22)=42ax-4a2,]]>b^1=(r12-r22)=-22ax]]>或b^1=(r12-r22)=-42ax-4a2.]]>
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時分同步碼分多址系統(tǒng)中16QAM的解調(diào)方法，其特征在于，所述步驟(1)、步驟(2)可互置，也可并行處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時分同步碼分多址系統(tǒng)中16QAM的解調(diào)方法，其特征在于，所述原星座圖坐標即為星型星座圖坐標；所述新星座圖坐標即為方型星座圖坐標。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種時分同步碼分多址系統(tǒng)中16QAM的解調(diào)方法，包括步驟將接收信號及其所在的星座圖坐標順時針旋轉(zhuǎn)45度，計算b
文檔編號H04L27/38GK1697442SQ200510082969
公開日2005年11月16日 申請日期2005年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月8日
發(fā)明者劉虎, 李穎, 傅強 申請人:中興通訊股份有限公司