[发明专利]QAM软解调方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线信号通信系统中的解调方法，具体涉及一种采用正交调幅(QAM)的通信系统的软解调方法。

背景技术

地面数字电视广播国家标准是我国地面数字电视传输领域的首个国家标准，标准号为GB20600-2006。国标系统支持标清和高清的数字电视信号，需要采用高频谱效率的调制方式，以支持固定接收和移动接收。标准采用了4QAM、16QAM、32QAM和64QAM四种不同的调制方式，其中4QAM能够保证在较为恶劣的信道环境下接收机依然能够接收到低码率的信息，64QAM能够在信道环境非常好的时候满足用户对高码率信息的需求。

如图1所示为4QAM对应的信号星座图(constellation diagram)，4QAM每2比特对应于1个星座符号，FEC编码输出的比特数据被拆分成2比特为一组的符号(b1b0)，该符号的星座映射是同相分量I＝b0，正交分量Q＝b1，星座点坐标对应的I和Q的取值为-4.5和4.5。

如图2所示为16QAM对应的信号星座图，16QAM每4比特对应于1个星座符号，FEC编码输出的比特数据被拆分成4比特为一组的符号(b3b2b1b0)，该符号的星座映射是同相分量I＝b1b0，正交分量Q＝b3b2，星座点坐标对应的I和Q的取值为-6、-2、2和6。

如图3所示为32QAM对应的信号星座图，32QAM每5比特对应于1个星座符号，FEC编码输出的比特数据被拆分成5比特为一组的符号(b4b3b2b1b0)。星座点坐标对应的同相分量I和正交分量Q的取值为-7.5、-4.5、-1.5、1.5、4.5和7.5。

如图4所示为64QAM对应的信号星座图，64QAM每6比特对应于1个星座符号，FEC编码输出的比特数据被拆分成6比特为一组的符号(b5b4b3b2b1b0)，该符号的星座映射是同相分量I＝b2b1b0，正交分量Q＝b5b4b3，星座点坐标对应的I和Q的取值为-7、-5、-3、-1、1、3、5和7。

各种符号映射加入相应的功率归一化因子以完成星座点的归一化。

每3744个映射好的星座符号作为一个信号帧帧体的数据部分，前面添加36个符号的系统信息，系统信息包含有数据部分采用的信道编码码率，系统调制方式还有交织模式的指示信息，接收机首先需要解析这部分符号来获取相应的配置，才能完成数据部分的正确解调。

常用的QAM调制的解调方式分为硬解调与软解调。硬解调是指将接收到的含噪星座点，硬判为相应的调制比特，通常实现简单，但性能较差，适用于需求硬判决信道译码的场合，如DVB-C；软解调是指将接收到的含噪星座点，判决为相应调制比特的软信息，通常实现复杂，但性能较好，适用于需求软信道译码的场合，如DTMB、WIMAX系统等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种QAM软解调方法，它可以保证精度不受损的前提下使得QAM软解调的计算复杂度降低。

为解决上述技术问题，本发明的QAM软解调方法包括以下步骤：

(1)根据如下公式计算输入信号中的同相信号分量I和正交信号分量Q：

RH＝R*conj(H)，

I＝real(RH)，

Q＝imag(RH)，

其中，RH为输入信号，R为频域接收信号，H为信道频域响应，conj()为求共轭的函数，real()为求实部的函数，imag()为求虚部的函数；

(2)根据如下公式计算衰落因子幅度值G及中间参数P：

G＝|H|²，

P＝floor((G*c′)＞＞7)，

c′＝round(c*128)，

其中，c为调制因子，c’为定点化c后的值，round()为四舍五入取整函数，floor()为舍余取整函数；

(3)根据步骤(1)和步骤(2)计算得到的参数，按如下公式设计QAM软解调装置的电路：

a、若调制方式为4QAM，则：

S₁＝Q

S₀＝I

b、若调制方式为16QAM，则：

S₃＝Q

S₂＝P-|Q|

S₁＝I

S₀＝P-|I|

c、若调制方式为32QAM，则：