[发明专利]一种QAM星座图标签的构建方法

说明书

技术领域

本发明是关于通信领域中的数字调制与解调技术，具体涉及一种QAM星座图标签的构建方法。

背景技术

现有数字通信系统可分解为3个基本构成部分，包括数据源模块、映射模块和解映射模块。其中，映射模块和解映射模块通常采用QAM方式对数据进行数字调制和解调。映射时，首先将输入比特流分组，如8QAM是3比特一组，然后根据比特组中的比特组合，并根据星座图的设计方法，确定其对应的星座点的位置，即设计标签，进而得到映射后所对应的数字信号的值，该值为一个复数。解映射时，则是根据接收到的数字信号的值，查找星座图中与其最接近的星座点，并将该星座点对应的比特组作为解调输出。因此，数字通信系统的抗干扰性能与其所采用的星座图和标签的设计方法有密切关系。

在信号传输过程中，由于各种干扰的存在，接收端接收到的数字信号在复数平面上对应的位置，将偏离实际发送的星座点。如果干扰较大，解映射时会将实际发送星座点周围的星座点误判为实际发送星座点，从而产生错误比特。而且，解映射时错判至相邻星座点的概率最大。因此，为了在星座点判决出错的情况下减少错误比特的数目，需要使星座图中相邻星座点的标签所对应的比特组中的不同比特数尽可能少。

发明内容

本发明针对上述难题，提供了一种QAM星座图标签的构建方法。

本发明的技术方案是：

一种2²ⁿ阶QAM星座图标签的构建方法(n为自然数)，其步骤包括：

1)将QPSK星座图复制并分别平移至复平面的四个象限内，产生16QAM星座图，依次类推，进行迭代形成2²ⁿ⁺²阶QAM星座图；

2)定义上述2²ⁿ⁺²阶QAM星座图的星座点的标签由2n+2个比特组成，其中将前2比特对应于星座点所在的2²ⁿ QAM星座图所位于的象限，后2n比特则在复平面的象限之间呈现出对称的规律。

上述方法中，所述QPSK星座图在复数平面上呈正方形，4个星座点均位于该正方形的四个顶角，所述QPSK星座图标签按照格雷码进行编排。

进一步，在所述步骤2)中，2²ⁿ⁺²阶QAM星座图的星座点标签的前2比特按照格雷码进行编排，而分别位于象限I和象限II或者象限III和象限IV的星座点的标签的后2n比特关于虚轴对称，分别位于象限I和象限III或者象限II和象限IV的星座点的标签的后2n比特关于原点对称，分别位于象限I和象限IV或者象限II和象限III的星座点的标签的后2n比特则关于实轴对称。

一种2²ⁿ⁺¹阶QAM星座图标签的构建方法(n为自然数)，其步骤包括：

1)将8QAM星座图复制并分别平移至复平面的四个象限内，产生32QAM星座图，依次类推，进行迭代形成2²ⁿ⁺³阶QAM星座图；

2)定义上述2²ⁿ⁺³阶QAM星座图的星座点的标签由2n+3个比特组成，其中将前2比特对应于星座点所在的2²ⁿ⁺¹QAM星座图所位于的象限，后2n+1比特则在复平面的象限之间呈现出对称的规律。

所述8QAM星座图在复数平面上呈正方形，8个星座点均位于该正方形的四个顶角以及四条边的中点，而正方形的中心没有星座点。所述8QAM星座图标签按照格雷码进行编排。

上述2²ⁿ⁺³阶QAM星座图的星座点标签的前2比特按照格雷码进行编排。分别位于象限I和象限II或者象限III和象限IV的星座点的标签的后2n+1比特关于虚轴对称，分别位于象限I和象限III或者象限II和象限IV的星座点的标签的后2n+1比特关于原点对称，分别位于象限I和象限IV或者象限II和象限III的星座点的标签的后2n+1比特则关于实轴对称。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中星座图所采用的星座点具有良好的对称性，标签随着2²ⁿ阶QAM到2²ⁿ⁺²阶QAM的变化而进行迭代，或随着2²ⁿ⁺¹阶QAM到2²ⁿ⁺³阶QAM的变化而进行迭代，从而降低映射和解映射的复杂度。

附图说明

图1为正方形QPSK星座图标签示意图；

图2为正方形16QAM星座图标签示意图；

图3为正方形64QAM星座图标签示意图；

图4为正方形8QAM星座图标签示意图；

图5为正方形32QAM星座图标签示意图；