[发明专利]一种抗相位噪声干扰的螺旋调制星座图设计方法

权利要求书

1.一种抗相位噪声干扰的螺旋调制星座图设计方法，其特征在于，包括步骤如下：

(1)设定信号星座点的相位参数取值集合；是指：设定第1个信号星座点的初始相位并设定信号星座点的两个相位参数n₁，n₂，n₁是螺旋线上起始星座点的相位参数，n₂是度量2π周期内包含星座点个数的参数，n₁∈[1，2，…，N₁]，n₂∈[1，2，…，N₂]；

(2)穷举所有相位参数备选组合；

(3)根据相位参数计算信号星座点集合；是指：针对步骤(2)得到的第k种组合(n_1k，n_2k)，k∈{1，2，…，N₁·N₂}，对应得到第k个信号星座集合S_k，包括步骤如下：

a、根据功率归一化约束，计算信号星座集合S_k的幅度a，如式(I)所示：

b、根据信号星座集合S_k的幅度a和相位参数n₁，n₂，计算信号星座集合S_k的M个信号星座点，如式(II)所示：

式(II)中，依据式(II)所得到的M个信号星座点正好位于一条以坐标原点为起点的螺旋线上；

(4)利用最小化误符号概率性能准则选择最优的信号星座集合；是指：

以最小化平均误符号概率的性能上界为准则，在所有信号星座集合中选择性能最优星座集合作为最后的信号星座集合，如式(III)所示：

式(III)中，P_s(S_k)是星座集合S_k的平均误符号概率的性能上界，表示遍历所有的信号星座集合S_k，从中选一个使P_s(S_k)最小的作为最优星座集合S^*；

P_s(S_k)的表达式如式(IV)所示：

式(IV)中，Q是高斯Q函数；

a_ij、b_ij、c_ij、y_ij分别由式(V)、(VI)、(VII)、(VIII)表达为：

式(V)、(VI)、(VII)、(VIII)中，s_i，s_j分别表示S_k中第i、第j个调制符号，|s_i|，|s_j|分别表示s_i，s_j的模，ang(s_i)，ang(s_j)分别表示s_i，s_j的相位，N₀是高斯白噪声w的方差，是相位噪声θ的方差。

2.根据权利要求1所述的一种抗相位噪声干扰的螺旋调制星座图设计方法，其特征在于，上述相位噪声干扰的螺旋调制星座图设计方法运行于相位噪声θ干扰的通信系统；该通信系统的发射端进行星座图设计，接收端得到的接收信号受相位噪声θ和高斯白噪声w的干扰，接收端根据最大似然准则对接收信号进行解调；所述通信系统的发射端发送调制符号s，s∈S，S是包括M个调制符号的信号星座集合，所述通信系统的接收端获得接收信号r，r＝s·e^jθ+w，w是指加性高斯白噪声，θ是指相位噪声，并假定接收端已通过信道估计消除了无线信号在传输过程中引入的信号衰落因素。

3.根据权利要求2所述的一种抗相位噪声干扰的螺旋调制星座图设计方法，其特征在于，N₁及N₂的取值范围为M-2M。

4.根据权利要求2所述的一种抗相位噪声干扰的螺旋调制星座图设计方法，其特征在于，所述步骤(2)，是指：列举两个相位参数n₁，n₂全部备选组合，共计N₁·N₂种备选组合。