[发明专利]NGB-W系统中的非均匀调制方法

说明书

本发明提供一种NGB‑W系统中的非均匀星座图及非均匀调制方法，包括以下步骤：步骤S1、将比特映射至元组；步骤S2、根据相应的非均匀星座图将元组映射为调制符号。本发明的NGB‑W系统中的非均匀星座图及非均匀调制方法设计了NU‑64QAM和NU‑256QAM的星座图；与传统的均匀调制相比，采用NU‑64QAM的BICM系统可以获得0.3~0.62dB的性能增益，采用NU‑256QAM的BICM系统可以获得0.76~1.3dB的性能增益。

技术领域

本发明涉及通信系统中物理层传输的技术领域，特别是涉及一种下一代广播电视网无线(NGB-W，Next Generation BroadcastNetwork-Wireless)系统中的非均匀星座图及非均匀调制方法。

背景技术

随着世界经济文化的快速发展，用户对无线信息业务的需求量快速增长。单独依靠传统无线广播网或传统无线双向通信网，已无法实现信息业务的最优化传输。与此同时，人们不再满足于仅仅收看传统的无线广播电视业务，而是对新型无线广播电视业务有着越来越强烈的需求。NGB-W系统可实现无线广播和无线双向通信的融合共存，是解决移动信息业务数据量快速增长和无线网络传输容量受限之间矛盾的有效途径，也是支撑有线、无线融合创新业务的必要途径。

在复杂多变的无线环境中，NGB-W系统业务传输面临严重的干扰和噪声问题。结合纠错编码和调制的BICM(Bit Interleaved Coded Modulation，比特交织编码调制)技术是保证信息传输的可靠性、克服噪声和干扰的最有效技术之一。BICM包含三个部分：前向纠错码、比特交织及QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制)调制。其中，QAM调制的作用是将比特元组映射为调制符号。

在传统的通信系统中，例如DVB-T2(第二代欧洲数字地面电视广播传输)，采用了基于格雷映射及均匀星座图的QAM调制，简称均匀调制。均匀调制具有星座点之间等间隔、星座图为方形的特征，如图1所示。这种星座图能够保证调制符号之间的欧氏距离最大化，但不能保证接收信号的平均互信息最大。因此，采用均匀调制的BICM系统的性能距离香农限还有较大差距，而采用非均匀调制可以使BICM系统的性能更加逼近香农限。图2即是一个非均匀调制的256QAM(Non-Uniform 256QAM，NU-256QAM)的星座图。

索尼公司在ATSC3.0的提案《S32-2-124r0_SS_NUQAM_Presentation-2014-02-02》中指出：随着调制阶数从16QAM增加到256QAM，相比采用均匀调制的BICM系统，采用二维(2D)-非均匀调制的BICM系统可以额外获得0.3至1.85dB的增益。

为了提高NGB-W系统BICM方案的传输性能，需要针对NGB-W系统的多个码率提供更加逼近香农限的的星座图以及对应的非均匀调制方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种NGB-W系统中的非均匀调制方法，针对NGB-W系统的多个码率，提供了NU-64QAM和NU-256QAM的星座图及对应的非均匀调制方法，从而进一步提高NGB-W系统的BICM的性能，使其更加逼近香农限。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种NGB-W系统中NU-64QAM调制的星座图。

同时，本发明还提供一种NGB-W系统中的NU-64QAM调制方法，包括以下步骤：