[其他]能夠減小峰值幅度的多態(tài)正交調(diào)幅系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000007546
• 申請日: 1985-10-14
• 公開（公告）號: CN1003343B
• 公開（公告）日: 1989-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 內(nèi)堀淳一;小泉裕;龍敏彥
• 申請（專利權(quán)）人: 日本電氣株式會社
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 蕭**昌;李先春

在一個多態(tài)ＱＡＭ系統(tǒng)中，其中由每個輸入數(shù)字信號代表Ｎ級電平或者少于Ｎ級電平的第一和第二輸入信號，對一對正交載波信號予以調(diào)制，使之成為在相位平面上具有Ｍ個信號點(diǎn)其中Ｍ等于Ｎ²的一個正交調(diào)幅信號，一個碼變換單元（４１）按照一個預(yù)先確定的規(guī)則把數(shù)字信號變換為用于調(diào)制載波信號的第一和第二調(diào)制信號，該調(diào)制信號具有排列在一個圓中的Ｍ個信號點(diǎn)，該圓的直徑短于其邊與Ｎ級電平相對應(yīng)的一個正方形的對角線。

本發(fā)明是關(guān)于一種正交調(diào)幅系統(tǒng)（簡稱為QAM）和用作該調(diào)制系統(tǒng)的對應(yīng)系統(tǒng)-正交幅度調(diào)解系統(tǒng)。

在QAM系統(tǒng)中，由第一和第二數(shù)字輸入信號將一對正交載波信號的幅度調(diào)制成為某一傳輸功率的正交調(diào)幅信號。當(dāng)該第一和第二數(shù)字輸入信號都是i比特二進(jìn)制信號時，則這個數(shù)字輸入信號至多能夠表示為N級電平，這里N等于2′，式中i是一個自然數(shù)。該正交調(diào)幅信號成為一個M元或多態(tài)正交調(diào)幅信號，也就是在一個具有原點(diǎn)和在該原點(diǎn)相交的實(shí)數(shù)軸和虛數(shù)軸的相位平面中包含有M個信號點(diǎn)。這些M個信號點(diǎn)在數(shù)目方面等于N²，并且對稱地分布在其中心在原點(diǎn)，其邊平行于實(shí)數(shù)軸和虛數(shù)軸的一個正方形之中。換言之，這些M個信號點(diǎn)分布在相位平面的一個網(wǎng)格結(jié)構(gòu)之中。這種QAM系統(tǒng)在下文中稱之多態(tài)QAM系統(tǒng)。

當(dāng)從QAM系統(tǒng)經(jīng)過傳輸媒質(zhì)傳輸?shù)揭粋€正交幅度解調(diào)系統(tǒng)時，該正交調(diào)幅信號不可避免地要發(fā)生某種符號誤碼率的符號誤碼。該符號誤碼率取決于兩個相鄰信號點(diǎn)之間的距離。另一方面，傳輸功率是由正交調(diào)幅信號的峰值幅度決定的，即由原點(diǎn)和位于正方形每一個頂點(diǎn)的信號點(diǎn)之間的距離決定的，峰值幅度的增大正比于信號點(diǎn)的增多。減小發(fā)送功率是人們所希望的，但是如果為了減小發(fā)送功率而減小峰值幅度的話，則會使兩個相鄰信號點(diǎn)之間的距離降低，因而導(dǎo)致增加符號誤碼率。

在一篇投稿給IEEE雜志通信精選IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATION（Vol.SAC，No.5，September，1984，pages 632-646）的文章中，G.David Forney Jr.等人建議了諸信號點(diǎn)的種種構(gòu)象，這些信號點(diǎn)在數(shù)目上等于N＝2^（n/2)，且被安排在一個具有一個原點(diǎn)、實(shí)軸和虛軸的相平面中。

為了減少峰值幅度，舉出了一種N＝8（M＝64），即n＝6的圓形構(gòu)象實(shí)例。

然而，在上述文章里沒有對N＝16（n＝8）的圓形構(gòu)象作出考慮。

同時，這些信號點(diǎn)最好是彼此相對于相平面的原點(diǎn)、實(shí)軸和虛軸對稱。換句話說，一個點(diǎn)對稱和一軸對稱最好在諸信號點(diǎn)間加以保持。此外，在實(shí)軸和虛軸上，最好不要放置信號點(diǎn)。這是因?yàn)椋闷胀ǖ碾娐穪碚鐒e放在軸上的信號點(diǎn)，實(shí)際上是困難的。在上述文章里建議的圓形構(gòu)象具有四個被安置在實(shí)軸和虛軸上的信號點(diǎn)，這四個信號點(diǎn)實(shí)際上不能用一般的方法加以實(shí)現(xiàn)的。

因此，本發(fā)明的一個目的，是要提供一種實(shí)際上能夠用普通的電路技術(shù)構(gòu)成的多態(tài)正交調(diào)幅系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一個目的是要提供所描述的一類多態(tài)正交調(diào)幅系統(tǒng)，其中的信號點(diǎn)可以在其間保持有一點(diǎn)對稱和一軸對稱而在實(shí)軸和虛軸上不安置有信號點(diǎn)的情況下安排在一個相位平面上。

本發(fā)明還有另一個目的是要提供所描述的一類多態(tài)正交調(diào)幅系統(tǒng)，其中的信號點(diǎn)數(shù)目不小于256。

通過一個第一和一個第二輸入數(shù)字信號將一對正交載波信號調(diào)制為一多態(tài)正交調(diào)幅信號的一多態(tài)正交調(diào)幅系統(tǒng)，每個所說第一和第二輸入數(shù)字信號最多能代表N級電平（其中N等于2¹，i代表一個不小于4的整數(shù)），所說第一和第二輸入數(shù)字信號規(guī)定M個在一相平面上的信號點(diǎn)（其中M等于N²），相位平面具有一個原點(diǎn)和在所說原點(diǎn)十字交叉的實(shí)軸和虛軸，在該相位平面上的所說M個信號點(diǎn)要排成一個排成正方形的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，而在所說實(shí)軸和所說虛軸上沒有安置信號點(diǎn)，所說正方形具有4個頂點(diǎn)，這種多態(tài)正交調(diào)幅系統(tǒng)的特征在于，其改進(jìn)包括變換裝置，用以將所說第一和第二輸入數(shù)字信號變換為所說多態(tài)正交調(diào)幅信號，以便只要將各頂點(diǎn)附近的信號點(diǎn)移向所說實(shí)軸和所說虛軸而不干擾所說點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，就可將多態(tài)正交調(diào)幅信號的所說M個信號點(diǎn)近似地安排在所說相位平面上的圓形附近。