[發明專利]基于Anti-Gray映射的4D-QPSK星座設計方法

有效

• 申請號: 201310413548.4
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103441977A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 方偉偉;陳遠知
• 申請（專利權）人: 中國傳媒大學
• 主分類號: H04L27/20
• 分類號: H04L27/20;H04L1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及數字通信系統，尤其涉及一種基于Anti-Gray映射的4D-QPSK星座設計方法。?

背景技術

數字通信系統，特別是無線通信系統的根本任務是利用有限帶寬提供數字信息的告訴、高效的無誤傳輸。調制技術是實現無線通信系統根本任務的有效方法和重要手段。對典型的數字通信系統，數字調制技術主要包括星座映射技術和載波調制技術。所謂星座映射，就是將攜帶數字信息的二進制比特流映射成適合信道傳輸的符號。星座映射包含兩個要素，即星座圖和星座點映射方式。星座圖代表星座映射輸出符號的所有取值組成的集合，其中，星座圖的每個點對應輸出符號的一種取值。星座點映射方式代表輸入比特組到星座點的特定映射關系，通常每個星座點與一個比特或多個比特組成的比特組一一對應。?

目前最為常見的一維星座圖主要是PAM(Pulse?Amplitude?Modulation，脈沖幅度調制)；最為常見的二維星座圖主要是QAM(Quadrature?Amplitude?Modulation，正交幅度調制)、PSK(Phase?Shift?Keying，相移鍵控)及APSK(Amplitude-Phase?Shift?Keying，幅度相位鍵控)。基于二維星座圖的典型映射方式有：首輪迭代性能最佳的格雷(Gray)映射；具有最大分?集度的Anti-Gray映射；衰落信道下16QAM星座的MSP(Modified?Set-Partitioning，最優修正分集)映射；最大化最小歐式平方重量的MSEW(Maximum?Squared?Euclidean?Weitht，最大歐式平方重量)映射等。?

為了進一步提高數字通信系統的可靠性，調制映射技術的研究主要集中在兩個方面：非規則星座調制和多維映射。但非規則星座調制給調制器的實現帶來困難，因而更多學者致力于多維映射的研究。所謂多維(multi-dimension)映射，即是將一組比特映射到一個符號矢量，該符號矢量中的每個元素是一個二維(2-dimension，2D)的復數。通常的二維映射是由輸入的連續m個比特映射為一個二維的復數，而多維映射是將m×N個連續比特映射為具有N個元素的符號矢量，通過增加歐式距離以提高性能。?

Simoens等提出了多維映射的思想，并推到了最佳映射的設計準則，給出了BPSK以及QPSK的最佳映射；Tran?N.H.以更高的接收復雜度為代價，提出一種新的關于QPSK的多維超立方體映射。然而，已有的4D-QPSK星座都是基于Gray映射構造，Gray映射的特點是相鄰星座點的漢明距離為1，在AWGN信道中能獲得最優的漸進性能。但在實際的無線通信環境中，由于多徑衰落、多普勒效應的影響，使得信息傳輸更易出錯。此時對于星座圖設計來說，應使最近歐式距離的星座點的漢明距離最大，使漢明距離為1的比特組具有最大的歐式距離。?

發明內容

為了克服現有技術中存在的問題，本發明構造基于Anti-Gray映射的4?D-QPSK星座，通過增強星座符號間的關聯性，改善星座點間的歐氏距離特性，達到提高通信系統可靠性的目的。?

本發明擬確定的基于Anti-Gray映射的4D-QPSK星座設計方法，如圖1所示，包括以下步驟：?