[发明专利]一种含有星座图旋转调制方式的串行级联编译码系统

说明书

技术领域

本发明属于数字信息传输技术领域，特别涉及应用于星座图旋转调制方式的串行级联编译码技术。

背景技术

由于数字信号的传输信道是非理想的，易受放大器饱和截止和多径干扰等影响而引起非线性失真。常用的对抗非线性的方法主要有预失真、非线性均衡以及恒包络调制技术等。恒包络技术以及准恒包络技术，是通过调整载波信号的包络或者相位，使得调制之后的信号经过滤波器之后，能够保持包络恒定或者近似恒定，这样就可以使其工作在功率放大器的线形范围内，从而减少非线性失真。由于这种方法不依赖于信道的非线性特性，而且实现复杂度相对较低，有一些方法已经得到了很广泛的应用，如π/4正交相移键控(π/4QPSK)调制和π/2相移的非正方形M-QAM调制等。

π/4正交相移键控(π/4QPSK)调制，其基本思想是利用两个相差为π/4的QPSK星座图，交替对传输信号进行星座点映射，从而避免了QPSK调制中的180度相位跳变，降低了它经过非线性信道时引起的频谱扩散。发明“π/2相移的非正方形M-QAM调制解调方法及其系统”借鉴了π/4QPSK中消除180度相位跳变的思想，引入利用简单的控制相位跳变减小载波包络起伏的方法，它利用两组正交的星座图交替传输信号，避免了连续星座点间180度的相位跳变，因此比常用非正方形M-QAM调制有更为有效的频谱和更好的误码性能，从而更加适合非线性信道的传输。这里把上述两种调制方式统称为星座图旋转调制方式，它们都具有以下两点特性：第一，因为两个星座图交替使用，因此在相邻星座点之间没有180度相位跳变，从而保证了调制信号在经过带宽受限的非线性信道时频谱扩散更小，体现了它与普通QPSK或者非正方形M-QAM调制相比的优点；第二，奇偶时刻两个星座图的各个星座点之间有固定的一一对应关系，即当前时刻的输出不仅由当前时刻的输入决定，也与前一时刻的输出有关，在此称之为时间记忆性。因此，我们在本发明中提出了一种新的调制映射方式，通过这种方法，不仅可以满足星座图旋转调制方式的第一点特性，同时还能利用调制过程中包含的内在时间记忆性作为内码，获得编码增益。并可与简单的外码级联构成级联编码系统，在接收端通过迭代译码来获得可观的编码增益和优良的误码性能。

本发明提出了一种应用于星座图旋转调制方式的纠错编码系统，该编码系统对星座图旋转调制方式的调制过程引入一种新的分解和映射方法，把调制分解为三个独立的部分：奇偶校验编码、递归卷积编码以及一个无记忆的8PSK或正方形M-QAM调制。通过这种方法，我们可以利用包含在调制过程中的时间记忆性，将其作为一种内码，然后和简单的外码级联，形成一个串行级联编码系统。在接收端可以通过迭代译码获得可观的编码增益，提高系统的误码性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于星座图旋转调制解调方式的串行级联编译码方法及其系统。

本发明所述的串行级联编译码方法的特征在于，它通过数字信号处理电路依次按以下步骤实现：

步骤1)在发送端，发送信息数据先送入一个前向纠错码编码器；

步骤2)将步骤1)编码后的数据送入交织器进行交织；

步骤3)将步骤2)得到的数据送入串并转换电路，将1路串行数据转换为N路并行数据；

步骤4)将步骤3)得到的数据送入奇偶校验码编码器，把输入的N比特数据添加一位奇偶校验位之后得到的N+1比特输出；

步骤5)将步骤4)得到的数据送入递归卷积码编码器，递归卷积编码在相邻输入数据之间引入记忆性，并以此保证相邻的两个星座点落到不同的奇偶时刻星座图子集，奇偶校验位须取反后再进行递归卷积编码；

步骤6)把步骤5)得到的数据送入正方形M-QAM调制器或8PSK调制器完成整个星座图映射过程；

步骤7)在接收端，将M-QAM解调器或π/4QPSK解调器解调后的基带数据送入软输入软输出译码器；

步骤8)将步骤7)得到的数据送入交织器进行交织；

步骤9)将步骤8)得到的数据送入软输入软输出译码器，完成迭代译码，得到原始信息数据。

本发明所述的串行编译码系统的特征在于：它是分别在数字信号处理芯片中实现的，它包括：

在发送端，含有：

前向纠错码编码器，它的输入端与数据信号相连，输出端与交织器相连；

交织器，它的输入端与前向纠错码编码器的输出端相连，输出端与串并转换电路相连。

串并转换电路，它的输入端与交织器的输出端相连，输出端与奇偶校验编码器相连；