[發明專利]一種基于H12QAM調制的非二進制通信系統及通信方法

在審

• 申請號: 201410586659.X
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104753843A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 楊哲;蔡琳;阿倫格列佛;何亮;潘建平
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H04L27/04
• 分類號: H04L27/04;H04L1/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及通信領域，尤其涉及一種基于H12QAM調制的非二進制通信系統及通信方法。

背景技術

現有技術中，已有的基于四象限幅度調制(Quadrature?Amplitude?Modulation，QAM)的通信系統通常使用二進制編碼調制，其主要原因有兩個，一是易于實現，二是主流的信息處理系統是基于二進制的。對于QAM系統而言，其調制解調星座圖可以看做是對二維信號平面的劃分。在傳統的QAM系統里，相當于是利用矩形對二維信號平面進行劃分。然而，眾所周知，對二維平面最有效的劃分是六邊形而不是矩形。因此，基于六邊形劃分設計得到的QAM星座圖，其性能優于基于矩形劃分設計得到的星座圖。但是，六邊形劃分引入的一個問題就是其星座點數目不是二的整次冪，因此不能很好的兼容已有的二進制通信系統。

現有的針對這一問題已有的解決方案主要有兩種，一是直接將編碼后的二進制序列轉換成三進制(三進制二進制混合)序列，但是這種方法會引起所謂的差錯擴散問題，反而使得系統誤碼率升高；另一種方案即放棄部分基于六邊形劃分的QAM星座圖中的星座點，強行使之兼容主流二進制通信系統，但是這一方案反而會使基于六邊形的QAM星座設計效率低于傳統的QAM星座設計。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于H12QAM調制的非二進制通信系統及其通信方法，能夠充分利用H12QAM六邊形的星座圖的優勢。

本發明提供一種基于H12QAM調制的非二進制通信系統，其包括數據分組模塊，緩存模塊，二進制三進制轉換模塊，編碼模塊，數據交織模塊和調制模塊；所述緩存模塊包括二進制數據緩存模塊和三進制數據緩存模塊；

所述數據分組模塊，用于對待處理數據進行分組，將需要二進制傳輸的二進制數據存儲在所述二進制數據緩存模塊中；將需要三進制傳輸的二進制數據或三進制數據發送至所述二進制/三進制轉換模塊中；

所述二進制數據緩存模塊，用于存儲所述需要二進制傳輸的數據；

所述二進制三進制轉換模塊，用于將所述需要三進制傳輸的數據中的二進制數據轉化為三進制數據，并將所述轉化后的數據存儲至三進制數據緩存模塊；

所述編碼模塊對所述二進制數據或三進制數據進行編碼，將編碼后的數據傳輸至數據交織模塊中；

所述數據交織模塊，用于對所述編碼后的數據進行交織；

所述調制模塊，用于對所述交織后的數據進行基于H12QAM的調制。

進一步地，所述編碼模塊包括二進制編碼模塊和三進制編碼模塊，所述二進制編碼模塊對所述二進制數據緩存模塊中的二進制數據進行編碼；所述三進制編碼模塊，對所述三進制數據緩存模塊中的三進制數據進行編碼。

進一步地，所述三進制編碼模塊中，包括一三進制卷積編碼器，所述三進制卷積編碼器包括四個移位寄存器和兩個加法器；

輸入信號為u，則輸出的兩個信號v1、v2分別為

V1＝u*1+u_-1*1+u_-2*2+u_-3*2+u_-4*1；

V2＝u*2+u_-2*2+u_-2*1+u_-3*1；

其中，加號為以3為基的伽羅華域加法運算，乘號表示以3為基的伽羅華域乘法運算。

進一步地，所述調制模塊中每一個H12QAM符號所能承載的信息量為2bit和1trit。

本發明還提供一種基于H12QAM調制的非二進制通信系統的通信方法，包括

步驟a，對待處理數據進行分組，將需要二進制傳輸的二進制數據存儲在所述二進制數據緩存模塊中；將需要三進制傳輸的二進制數據或三進制數據發送至所述二進制三進制轉換模塊中；

步驟b，將所述需要三進制傳輸的數據中的二進制數據轉化為三進制數據，并將所述轉化后的數據存儲至三進制數據緩存模塊；

步驟c，對所述二進制數據或三進制數據進行編碼，并將編碼后的數據傳輸至數據交織模塊中；

步驟d，對所述編碼后的數據進行交織；

步驟e，對所述交織后的數據進行基于H12QAM的調制。

較佳的，所述步驟a中，

所述需要二進制傳輸的二進制數據為：待處理數據*2bit/(2bit+1trit)；

所述需要三進制傳輸的二進制數據或三進制數據為：待處理數據*1trit/(2bit+1trit)。