[发明专利]基于幅度平移的概率整形四维QAM调制方法及系统

权利要求书

1.一种基于幅度平移的概率整形四维QAM调制方法，其特征在于，所述方法包括：

发送端执行以下程序：

步骤S1：采用集合分割理论，将m个二进制比特进行概率幅度整形和幅度平移，获得n个第一信号和2n个二进制比特；

步骤S2：采用集合分割理论，将2n个二进制比特进行概率幅度整形和幅度平移，获得k个第二信号和2k个二进制比特；

步骤S3：将2k个二进制比特进行映射转换，获得k/2个第三信号；

步骤S4：将n个第一信号、k个第二信号和k/2个第三信号进行组合，获得传输信号；

接收端执行以下步骤：

步骤S5：获取传输信号，并对所述传输信号进行分离，获得n个第一信号、k个第二信号和k/2个第三信号；

步骤S6：将k/2个第三信号进行硬判决以及解调，获得2k个二进制比特；

步骤S7：根据2k个二进制比特和k个第二信号进行反向幅度平移以及PAS解调处理，获得2n个二进制比特；

步骤S8：根据2n个二进制比特和n个第一信号进行反向幅度平移以及PAS解调处理，获得m个二进制比特。

2.根据权利要求1所述的基于幅度平移的概率整形四维QAM调制方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

步骤S11：将m个二进制比特进行双偏振的概率幅度整形PAS转换，获得n个非均匀幅度的4D偏振信号，所述偏振信号包括X偏振上2D信号和Y偏振上2D信号；

步骤S12：保持X偏振上的2D信号不变，将Y偏振上的2D信号分解为2个1D信号，同时按照子族约束条件SFC选择Y偏振上的2D信号应在的1D子集上进行幅度平移，获得二进制标记位和平移后的1D信号；

步骤S13：对平移后的两个1D信号进行组合，获得Y偏振上的2D组合信号；

步骤S14：将Y偏振上的2D组合信号与X偏振上2D信号再次进行组合，获得第一信号；

步骤S15：重复步骤12-步骤S14直至n次后获得n个第一信号。

3.根据权利要求1所述的基于幅度平移的概率整形四维QAM调制方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

步骤S21：将2n个二进制比特进行双偏振的概率幅度整形PAS转换，获得k个非均匀幅度的4D偏振信号，所述偏振信号包括X偏振上2D信号和Y偏振上2D信号；

步骤S22：保持X偏振上的2D信号不变，将Y偏振上的2D信号分解为2个1D信号，同时按照子族约束条件SFC选择Y偏振上的2D信号应在的1D子集上进行幅度平移，获得二进制标记位和平移后的1D信号；

步骤S23：对平移后的两个1D信号进行组合，获得Y偏振上的2D组合信号；

步骤S24：将Y偏振上的2D组合信号与X偏振上2D信号再次进行组合，获得第二信号；

步骤S25：重复步骤22-步骤S24直至k次后获得k个第二信号。

4.根据权利要求2所述的基于幅度平移的概率整形四维QAM调制方法，其特征在于，步骤S13具体为：

判断Y偏振上的1D信号是否满足子族约束条件SFC；如果Y偏振上的1D信号满足子族约束条件SFC，则令其中，s_y,I、s_y,Q分别表示同相I、正交相Q平移前的1D信号，分别表示同相I、正交相Q平移后的1D信号，label产生二进制标记位0；如果Y偏振上的1D信号不满足子族约束条件SFC，则采用正向平移方法将Y偏振上的1D信号平移至互补1D子集的对应点上，并令二进制标记位为1。

5.根据权利要求4所述的基于幅度平移的概率整形四维QAM调制方法，其特征在于，采用正向平移方法将Y偏振上的1D信号平移至互补1D子集的对应点上，并令二进制标记位为1的具体公式为：

其中，s_y,I、s_y,Q分别表示同相I、正交相Q平移前的1D信号，分别表示同相I、正交相Q平移后的1D信号，d表示相邻1D星座点间的距离，C_1D表示1D星座点的幅值集合，min()和max()分别表示最小值和最大值，label表示二进制标记位。