[发明专利]基于星型24QAM映射的光概率成型编码方法

说明书

本发明公开了一种基于星型24QAM映射的光概率成型编码方法，信号输入后首先进行串并变换，通过概率匹配器，把输入的信号映射为星型32QAM信号，通过概率匹配的方式把星型32QAM信号映射成为星型24QAM，成形信号输出并进行星座映射。本发明增加了系统的信道容量和传输性能。

技术领域

本发明涉及一种光概率成型编码方法，特别是一种基于星型24QAM映射的光概率成型编码方法。

背景技术

接入网是指用户终端与主干网络之间的所有设备，长度从几百米到几公里不等，因而常常被称为最后一公里。当用户上传或者下载数据时，信号需要通过主干网络以及接入网，由于主干网中的传输介质一般是光纤，传输速度快，传输容量大，于是接入网就成为了数据传输的短板，所以接入网信号传输速度以及信号质量的好坏就直接影响到每一个用户的直观体验。随着社会的发展人们的精神文明生活以及娱乐方式不断在丰富，几年前2M的带宽就可以满足人们的需求，转眼到现在HDTV(High Definition Television)、蓝光视频、高速下载、网络游戏已经成为了家家户户日常的需求，百兆宽带甚至都难以满足三口之家的网络需求，这就对接入网有了更高的要求。

为了尽可能地提高信号的处理速度以及传输速率，近年来人们开始向提高单信道载波的传输承载能力使之接近香农限的方向开始寻求突破，概率成形作为提高信道容量、降低信息误码率的一种有效的办法，受到了广泛地关注。通过概率成型与低密度奇偶校验(LDPC)编码、幅度相移键控(APSK)信号成形、QAM以及星座成形相结合，发现可以有效的提高处理信号的各方面性能。

QAM是一种同时以载波信号的幅度和相位来代表不同比特信息的调制方式。这种调制格式把多进制电平幅度与正交载波技术结合起来，进一步提高频带利用率。由于其具有优良特性，目前已经被广泛应用于卫星通信、数字电视高速数据传输等领域。但是，QAM信号依然受限于最小欧式距离无法在星座图原点集中大量星座点导致系统信道容量的降低，所以概率成形提供了一种解决方案。

目前的概率成形主要是针对常规的星座图做映射，例如8PSK、16QAM、32QAM星座图等。常规星座图空间利用率低，相同欧式距离下空间间隙过大，会限制系统性能，增加传输功率冗余，降低传输速率和信道容量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于星型24QAM映射的光概率成型编码方法，增加了系统的信道容量和传输性能。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于星型24QAM映射的光概率成型编码方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：信号输入后首先进行串并变换；

步骤二：通过概率匹配器，把输入的信号映射为星型32QAM信号，通过概率匹配的方式把星型32QAM信号映射成为星型24QAM；

步骤三：成形信号输出并进行星座映射。

进一步地，所述步骤二中星型32QAM信号需要五个字节来表示信息，前两个字节代表了该星座点所在的圈数，后三个字节代表了星座点的相位信息。

进一步地，所述步骤二中把星型32QAM信号映射成为星型24QAM过程为

A、把最外圈的星座点分为三份，映射入相同相位的内三圈中；

B把第三圈的星座点也分为三份，映射入包括自己原来星座点的相同相位的内三圈中；

C、把第二圈的星座点分为两份，映射入最内圈相同相位点和原先所在星座点，同时最内圈星座点不变。

进一步地，所述步骤二中，

由于E_avg＝∑_ip_i×E_i，