[发明专利]一种增强型六维64PSK的调制与解调方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增强型六维64PSK的调制与解调方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

在现代社会发展的近几十年中，高效可靠的无线传输发展迅猛，在社会的各个领域都取得了越来越广泛的应用。无线通信技术的显著特点之一就是在控制差错的基础上使数据高速传输。1948年，香农阐述了在有噪信道中实现可靠通信的信道编码理论。即通信系统所要求的传输速率小于通信信道的信道容量，则一定存在一种编码方法，当码长足够长时，使得系统的错误概率可以达到任意小。香农给后人的工作指明了方向，纠错码技术迅速发展起来。1950年提出了许多结构简单、容易实现的分组码。为了达到较好的纠错能力和编码效率，分组码的码长通常比较大，这时译码的存储复杂度比较高，对硬件的要求也比较苟刻。1955年提出了卷积码的编码输出不仅与当前输入有关，还和前面输入有关，通过相邻码元的相关运算进而得到最后输出。它的纠错能力和编码约束长度以及所采用的译码方式都有关系，在相同的码率以及空间复杂度条件下，卷积码的性能要优于分组码。1960年一种提出了BCH码，它是一类重要的循环码，具有很好的代数结构从而能纠正多个错误。可以很容易根据它能纠正的错误个数构造出相应的BCH码。1962年提出了一类具有稀疏校验矩阵的LDPC线性分组码，这种分组码不仅能逼近香农限，而且译码复杂度较低、结构灵活。1982年提出了一种网格编码调制方案TCM码。TCM码的核心思想是利用信号集合扩展的方法为编码提供冗余信息，在设计码和构造信号映射函数的时候，最大化各个信号序列的自由距离。TCM虽然引入冗余信息，但是不降低传输速率，是一种高谱效率的传输方案，同时TCM也是第一种成熟的将编码和调制结合在一起的编码调制方案。1993年提出了一种全新的编码方案Turbo码，该编码方案巧妙地将两种简单的分量码通过交织器并行级联起来，构造出具有伪随机特性的长码，并且通过在两个软输入软输出译码器之间进行多次信息迭代实现译码。由于它的性能远远超过其它编码方案，Turbo码得到了广泛的认同和关注，对当今的信道编码理论产生了极具深远的影响。

1998年提出了空时码用于多天线系统的TCM方案，它同时在空间域和时间域分别进行编码，即能够提供编码增益和分集增益。之后又有人提出空时分组码、空时分层码。2000年以后，分布式编码、网络编码的纷纷提出，使得编码思想深入到通信系统的方方面面。

现有的比较好的调制与解调方法通常基于二维或三维星座图进行调制和解调，其误码率、发送功率、信噪比和谱效已经达到了一定极限，采用这种思路进行调制与解调已经无法满足信息膨胀时代日益增加的数据发送需求，急需一种新的调制与解调方式。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种增强型六维64PSK的调制与解调方法，最大化信号序列间的最小欧氏距离，可以在不扩展带宽或者不增加信号集的平均能量的条件下获得一定编码增益。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种增强型六维64PSK的调制与解调方法，调制方法具体包括以下步骤：

(1)调制方法包括具体以下步骤：

(1-1)将64PSK的6个比特码元中的前3个比特码元映射到用三维直角坐标系表示的三维8PSK信号调制星座图中：当前3个码元分别为000、011、101、110、001、010、100和111时，分别将其映射为三维8PSK信号调制星座图中的信号点符号A(0，-0.82，0.58)、B(0，0.82，0.58)、C(-0.82，0，-0.58)、D(0.82，0，-0.58)、E(-0.82，0，0.58)、F(0.82，0，0.58)、G(0，-0.82，-0.58)和H(0，0.82，-0.58)，信号点符号A、B、C、D、E、F、G和H构成B₀⁽³⁾星座，且B₀⁽³⁾星座为单位球的内接正六面体；

将B₀⁽³⁾星座划分为两个正四面体C₀⁽³⁾和C₁⁽³⁾，其中正四面体C₀⁽³⁾对应B₀⁽³⁾星座中的符号子集{A，B，C，D}，C₁⁽³⁾对应B₀⁽³⁾星座中的信号点符号子集{E，F，G，H}；