[发明专利]基于幅度预编码的3倍频8QAM矢量毫米波信号产生方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于幅度预编码的3倍频8QAM矢量毫米波信号产生方法及装置，属于通讯技术领域。本发明通过调整发送端幅度预编码的幅度值来实现的，能够保证发送端幅度预编码后信号的星座分布以及接收端光电探测后信号的星座分布都是8QAM分布，并且对光电探测后的信号的实部取反得到的信号与发送端幅度预编码前的信号具有相同的星座分布。基于上述幅度预编码的3倍频8QAM矢量毫米波信号产生装置，可以实现良好性能的矢量毫米波信号的生成，并具有结构简单、执行简易、成本高效、系统性能良好等优点。将其应用于光载无线通信系统中可以简化光载无线通信系统的架构，降低光载无线通信系统成本。

技术领域

本发明属于通讯技术领域，涉及基于幅度预编码的3倍频8QAM矢量毫米波信号产生方法及装置。

背景技术

QAM是Quadrature Amplitude Modulation的缩写，中文译名为“正交振幅调制”，移动通信在过去的30年迅速地发展，并且极大地改变了人们的工作、交流和生活方式。为了支持移动通信的快速发展，需要大量的频谱资源。传统的低频段频谱不能满足需。毫米波频段拥有巨大的带宽，可以提供大容量服务。但由于毫米波信号的高路径损耗，毫米波在自由空间中具有短的传输距离，这严重限制了毫米波信号在无线通信中的应用。为了解决这个问题，研究人员提出了基于毫米波射频拉远的光载无线(Radio-over-Fiber，缩写为RoF)技术。低成本，高稳定性的毫米波技术是RoF与毫米波通信相结合的关键技术之一。外调制是最普遍的毫米波信号产生方案，它利用由低频射频信号驱动的外调制器产生的两个子载波进行拍频，可以提供具有稳定频率的毫米波载波。外调制可以与矢量调制以及数字信号处理技术相结合，不仅可以提高系统的频谱效率，还可以提高接收机的灵敏度。此外，外部调制还可以与光倍频技术相结合，通过低射频信号实现高频毫米波信号的产生。通过选择不同的两个子载波，我们可以得到不同的倍频数。

然而，为了获得电QPSK/QAM矢量毫米波信号，在驱动外调制器之前，需要对射频矢量信号进行相位和/或幅度预编码。为了确保接收机处光电探测之后的信号是QPSK/QAM星座分布，在发射机处需要相位预编码和/或幅度预编码。传统的相位预编码基于相位压缩以解决接收器的相位模糊。预编码后星座点之间的欧式距离非常小，这降低了系统中信号传输的性能。针对这一问题，研究人员提出了一种无相位预编码的矢量毫米波信号产生方案【L. Zhao,L.Xiong,M.Liao,S.Liu and X.Yu,“QPSK Vector Millimeter-Wave SignalGeneration Based on Odd Times of Frequency Without Precoding,”IEEE PhotonicsJournal,vol.10,no.6, Dec.2018,Art.no.5502109】，然而，该方案只实现了QPSK信号在系统中的传输。高阶QAM，例如8QAM或16QAM，具有更高的频谱效率，并且可以在未来的高速光通信中采用。对于 QPSK调制，数据加载在相位上，因此在发送端不需要幅度预编码。对于高阶QAM，数据在幅度和相位上加载。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于幅度预编码的3倍频8QAM矢量毫米波信号产生方法及装置。针对基于倍频产生的矢量毫米波信号的幅度和相位分布特点，提出一种 8QAM信号的幅度预编码方法，能够应用于基于3倍频的矢量毫米波信号中，使得信号在发送端幅度预编码后的星座为8QAM星座分布，在接收端光电探测后的星座也是8QAM星座分布，以实现高性能的矢量毫米波信号的产生。本发明还提供一种基于该预编码方法的矢量毫米波信号生成装置，具有结构简单、执行简易、成本高效、系统性能良好等优点。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：