[发明专利]一种基于格雷码的方形QAM星座图编码方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于格雷码的方形QAM星座图编码方法和系统，所述方法包括以下步骤：基于格雷码对方形QAM调制信号的星座点进行象限间编码和象限内编码，确定第一象限中星座点的编码；基于星座图中所有星座点均关于I轴、Q轴和原点对称的特点，确定整个星座图的编码。本发明不仅提高了编解码效率和测试效率，还大大降低了比特误码率。

技术领域

本发明属于测试技术领域，尤其涉及一种基于格雷码的方形QAM星座图编码方法和系统。

背景技术

矢量信号分析中通常采用星座图来表征调制信号质量，星座图中星座点的编码方法直接影响信号解调后的BER(即比特误码率)，已有的星座图编码通常有格雷码编码方式、顺序码编码方式等，顺序码编码方式直接按照符号顺序进行编码，误码率较高，格雷码编码方式对符号按照格雷码形式编码，保证相邻符号之间只有一位不同，减少了误码率。

格雷码编码属于可靠性编码，是一种错误最小化的编码方式，由于这种编码相邻的两个星座点之间只有一位不同，大大减少了星座点由一个状态到下一个状态时的瞬间模糊状态，提高了抗干扰能力。以16QAM星座图为例，典型的格雷码星座图编码方式如图1所示，以星座图中左上角为起点，按图示顺序以格雷码方式进行编码，状态切换时遍历所有星座点，确保每个星座点都与周边星座点只有一位不同。

基于格雷码的星座点编码方式误码率较低，但是由于编码时没有规律，需要依次对星座图中所有点进行编码，编码一次的运行时间为O(n)，n为方形QAM星座图中星座点的数量，对于256QAM，n为256。在对接收符号编解码时，对于每个符号都需要依次与所有星座点进行比较，以此对符号进行判决并编码，时间成本较高，效率较低。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于格雷码的方形QAM星座图编码方法和系统。所述方法对方形QAM调制信号的星座点进行编码，首先将星座点对应的I、Q数据的符号位作为高两位比特位，用以区分星座点所在象限，星座点的低位比特位在第一象限内以格雷码的形式进行排列，根据I、Q数据的数据位确定具体的星座点位置，根据I、Q数值在第一象限中进行编码即可确定星座点，不仅提高了编解码效率和测试效率，还大大降低了比特误码率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于格雷码的方形QAM星座图编码方法，包括以下步骤：

基于格雷码对方形QAM调制信号的星座点进行象限间编码；

对第一象限进行象限内编码，确定第一象限中星座点的编码；

基于星座图中所有星座点均关于I轴、Q轴和原点对称的特点，确定星座图其他象限的象限内编码；

将象限间编码与象限内编码组合，确定整个星座图的编码。

进一步地，所述方形QAM调制信号包括：16QAM、64QAM和256QAM。

进一步地，所述象限间编码即根据I、Q数据符号位确定星座点所在象限。

进一步地，根据I、Q数据符号位确定星座点所在象限包括：若I0，Q0，则编码为00，处于第一象限；若I0，Q0，则编码为01，处于第二象限；若I0，Q0，则编码为11，处于第三象限；若I0，Q0，则编码为10，处于第四象限。

进一步地，所述象限内编码即根据I、Q数据的数据位确定具体的星座点位置。

进一步地，根据I、Q数据的数据位确定具体的星座点位置包括：以左上角作为第一起始点，按顺序以格雷码方式进行编码，状态切换时遍历第一象限中所有星座点，并确保每个星座点都与周边星座点只有一位不同。

根据本发明的第二目的，本发明还提供了一种用于所述星座图编码的解码方法，包括：

根据星座图中星座点所在象限确定I、Q数据的符号位；