[發明專利]一種無線通信系統的信號映射與解映射方法

有效

• 申請號: 201010136376.7
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN101834705A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 仲元紅;李瑾;劉曉明;黃智勇;熊東;吳皓威;劉莎
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04L25/03;H04L27/26
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及無線通信系統中的調制、解調技術，是一種無線通信系統的信號映射與解映射方法。

背景技術

無線通信系統可分為信號發送端、無線通信傳輸信道和信號接收端三個基本構成部分；其中，信號發送端包括有信號源模塊、調制模塊、D/A轉換模塊等，信號接收端包括A/D轉換模塊、解調模塊等。無線通信系統的結構框圖如圖1所示，其信號處理、傳輸過程包括：信號源模塊產生比特形式的二進制信號數據流，即信號比特流；調制模塊則根據星座圖所確定的映射關系表，將信號比特流映射為符號形式的發送數據，發送數據經D/A轉換為模擬信號進行傳輸；經無線通信信道傳輸后，接收端先將接收到的模擬信號轉換為數字信號，解調模塊同樣根據星座圖所確定的映射關系表，將符號形式的數字信號解映射為信號比特流，提交給高層信號處理模塊進行分析處理。

現有的無線通信系統在對信號進行調制/解調的過程中，信號比特流到符號的映射通常采用二維映射模式，如常用的相移鍵控(PSK)、正交幅度調制(QAM)等。二維映射時，首先將輸入的信號比特流分組，如每3個信號比特分為一組；然后根據比特組中的比特組合形態，如“000”、“001”、“010”、“011”、“100”、“101”、“110”和“111”，確定該比特組在二維平面星座圖中對應的星座點，如圖3所示；以星座點在星座圖中的二維坐標作為映射后所對應的信號的值，該值為一個含有實部(I值，對應x坐標)和虛部(Q值，對應y坐標)的復數值。解映射時，則是根據接收到的信號的復數值，以該復數值作為二維平面星座圖中的一個二維坐標，在二維平面星座圖中查找與其最接近的星座點，并將該星座點對應的比特組作為解調信號輸出。

但在信號的無線傳輸過程中，由于存在各種干擾，接收端接收到的信號在二維平面星座圖中對應的二維坐標，將偏離實際發送信號的星座點；特別在寬帶無線通信系統中，信號帶寬通常大于信道相干帶寬，符號間的串擾也相當嚴重，進一步加重了接收信號與實際發送信號之間的偏離。由于二維星座圖中各個星座點之間的距離較小，在二維映射的解映射時，接收信號的偏離一旦增大，就容易將實際發送星座點周圍的星座點誤判為實際發送星座點，從而產生錯誤比特，導致誤碼率增高，使無線通信系統的信號傳輸性能下降。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明的目的是提高無線通信系統的信號傳輸性能，降低誤碼率，而提供一種無線通信系統的信號映射與解映射方法。

本發明的目的是這樣實現的：一種無線通信系統的信號映射與解映射方法，用于將信號比特流映射處理為符號，以及將符號解映射處理為信號比特流，所述映射和解映射分別由調制模塊和解調模塊執行，其中：

a)調制模塊按如下步驟執行映射處理：

a1)調制模塊將從信號源模塊輸入的信號比特流分組，每個比特組包含m個比特，所述m是正整數；

a2)對比特組進行三維映射，具體為：調制模塊根據比特組的2^m個比特組合形態，在三維星座圖中生成2^m個三維星座點，并根據比特組合形態與三維星座點的一一對應關系建立映射關系表；然后根據映射關系表，將比特組映射至對應的三維符號；所述三維符號具有x維度值、y維度值和z維度值，是比特組所對應的三維星座點在三維星座圖中的三維坐標；

a3)將三維符號轉化為二維符號，具體為：調制模塊將所有三維符號進行分組，每個三維符號組包含2個三維符號；對于每個三維符號組，建立2個三維符號與3個二維符號的轉化對應關系表，其中將2個三維符號的x維度值對應于第1個二維符號的實部和虛部，將2個三維符號的y維度值對應于第2個二維符號的實部和虛部，將2個三維符號的z維度值對應于第3個二維符號的實部和虛部；然后根據轉化對應關系表，將三維符號組中2個三維符號轉化為成組的3個二維符號；

b)解調模塊按如下步驟執行解映射處理：

b1)解調模塊根據轉化對應關系表，將采集到的二維符號形式的接收信號逆轉化為三維符號形式；

b2)將接收信號的三維符號形式作為接收信號在三維星座圖中的三維坐標，在三維星座圖中查找與其距離最近的三維星座點，并將該三維星座點對應的比特組作為接收信號的解調比特組；

b3)解調模塊將經過上述步驟處理所得的各解調比特組重組為信息比特流后輸出。

相比現有技術，本發明具有如下有益效果：