[發(fā)明專利]通信系統(tǒng)中信號多層調(diào)制的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711411864.2
• 申請日: 2017-12-23
• 公開（公告）號: CN108200001B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓維佳;郭星呈;馬驍;王瑜;羅航航;張薇;李子琦;王亮
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西師范大學(xué)
• 主分類號: H04L27/34
• 分類號: H04L27/34;H04L27/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 齊書田

本發(fā)明公開了通信系統(tǒng)中信號多層調(diào)制的方法和裝置，首先根據(jù)通信系統(tǒng)的傳輸需求，把傳輸數(shù)據(jù)分成多路具有傳輸需求的信息流；然后根據(jù)多路信息流的傳輸需求，為每路信息流確定信號的調(diào)制方式；然后為每種調(diào)制方式下所有的調(diào)制信號設(shè)置星座圖映射；然后根據(jù)信息流的待傳數(shù)據(jù)與調(diào)制信號的星座圖映射，為每路信息流生成調(diào)制信號；然后根據(jù)多路信息流的傳輸需求及信道狀態(tài)信息，把多路信息流的調(diào)制信號和星座圖映射進(jìn)行合并，生成通信系統(tǒng)的多層調(diào)制信號和星座圖映射。本發(fā)明通過為多路信息流確定匹配的調(diào)制方式與星座圖映射，再根據(jù)多路信息流的傳輸需求與信道狀態(tài)對調(diào)制信號進(jìn)行合并處理，實(shí)現(xiàn)發(fā)射端數(shù)據(jù)從比特到多層調(diào)制信號的高效調(diào)制與映射。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通信系統(tǒng)中信號多層調(diào)制的方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展，能夠承載信號的空、時、頻、天線等資源已被充分挖掘與利用。無論是有線還是無線通信網(wǎng)絡(luò)都在超負(fù)荷承載人類對信息交互的強(qiáng)烈需求。如何解決持續(xù)飛速增長的通信業(yè)務(wù)需求，已成為當(dāng)今全球通信從業(yè)人員與機(jī)構(gòu)的棘手問題。

為了解決這一嚴(yán)峻問題，科研人員與機(jī)構(gòu)開始探索與挖掘功率域、退化信道增益等還未被充分利用的頻譜資源，用來提高現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力。并提出了非正交多址接入、功分復(fù)用和正交功分復(fù)用多址接入等技術(shù)。這些技術(shù)需要發(fā)射端把數(shù)據(jù)映射成多個調(diào)制信號，然后把多個調(diào)制信號直接疊加在一起進(jìn)行發(fā)送；在接收端，利用串行干擾抵消技術(shù)把疊加在一起的多層信號進(jìn)行依次解調(diào)。現(xiàn)有的星座圖映射、直接疊加多個調(diào)制信號的方法沒有很好的建立起比特數(shù)據(jù)與多層疊加信號的映射關(guān)系，使接收端的解調(diào)面臨著嚴(yán)重的誤差累積問題，解調(diào)性能較差。因此，嚴(yán)重制約了這類系統(tǒng)的傳輸性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供通信系統(tǒng)中信號多層調(diào)制的方法和裝置，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明通過把發(fā)射端的傳輸數(shù)據(jù)分成多路具有傳輸需求的信息流，并為每路信息流確定匹配的調(diào)制方式與星座圖映射，再根據(jù)多路信息流的傳輸需求與信道狀態(tài)對調(diào)制信號進(jìn)行合并處理，實(shí)現(xiàn)發(fā)射端數(shù)據(jù)從比特到多層調(diào)制信號的高效映射，解決現(xiàn)有通信系統(tǒng)中因數(shù)據(jù)與多層調(diào)制信號映射失配導(dǎo)致無法有效使用串行干擾抵消解調(diào)的問題，突破現(xiàn)有通信系統(tǒng)中調(diào)制性能低的瓶頸。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

通信系統(tǒng)中信號多層調(diào)制的方法，包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)通信系統(tǒng)的傳輸需求，把傳輸數(shù)據(jù)分成多路具有傳輸需求的信息流；

步驟2：根據(jù)多路信息流的傳輸需求，為每路信息流確定信號的調(diào)制方式；

步驟3：為每種調(diào)制方式下所有的調(diào)制信號設(shè)置星座圖映射；

步驟4：根據(jù)信息流的待傳數(shù)據(jù)與調(diào)制信號的星座圖映射，為每路信息流生成調(diào)制信號；

步驟5：根據(jù)多路信息流的傳輸需求及信道狀態(tài)信息，把多路信息流的調(diào)制信號和星座圖映射進(jìn)行合并，生成通信系統(tǒng)的多層調(diào)制信號和星座圖映射；

其中，信息流的傳輸需求包括：一個及多個業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量需求，或一個及多個用戶的服務(wù)質(zhì)量需求。

進(jìn)一步地，步驟2中為每路信息流確定信號的調(diào)制方式的具體方法為：根據(jù)每路信息流的傳輸需求，選擇數(shù)字鍵控信號的進(jìn)制和鍵控方式；

其中，進(jìn)制包括：二進(jìn)制，四進(jìn)制，五進(jìn)制，八進(jìn)制，九進(jìn)制，十六進(jìn)制和十七進(jìn)制；鍵控方式包括：振幅鍵控調(diào)制，移頻鍵控調(diào)制，移相鍵控調(diào)制，正交振幅調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制。

進(jìn)一步地，步驟3中設(shè)置星座圖映射的具體方法為：

為調(diào)制方式所對應(yīng)的星座圖上的每個調(diào)制信號設(shè)置一個比特碼元；其中，同一調(diào)制方式下所有碼元的碼長都相等，碼字都不同，且同一調(diào)制方式下所有碼元的個數(shù)等于調(diào)制方式中的進(jìn)制數(shù)；比特碼元為二進(jìn)制數(shù)字序列；