[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

说明书

本发明涉及一种抗相位噪声干扰的螺旋调制星座图设计方法，为了对抗相位噪声θ干扰，本发明信号星座集合S采用具有螺旋线结构的星座集合，包括步骤如下：(1)设定信号星座点的相位参数取值集合；(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；(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。从而达到提高通信系统性能的目的。本发明根据更为简单、实用的螺旋线对信号星座集合进行建模，将信号相位参数选择限定为有限集合内的离散数值优化，通过最小化误符号概率性能准则，得到性能最优的相位参数组合，从而计算出能够最小化误符号概率的信号星座集合，达到提升系统性能的目的。

技术领域

本发明涉及一种信号调制星座图设计方法，具体涉及一种抗相位噪声干扰的螺旋调制星座图设计方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

在无线通信系统中，本地振荡器的不稳定性会使信号相位发生随机抖动，即产生相位噪声，造成信号相位旋转，从而严重降低通信传输的可靠性。因此，提升通信系统的性能需要抑制相位噪声干扰。

根据已有研究工作(详见文献[1]，文献[1]：R.Krishnan，M.R.Khanzadi，T.Eriksson and T.Svensson.″Soft Metrics and Their Performance Analysis forOptimal Data Detection in the Presenceof Strong Oscillator Phase Noise，″IEEETransactionson Communications，vol.61，no.6，pp.23852395，2013.)，对抗相位噪声的方法主要分为两类：第一，通过硬件设备提升抗干扰性能，接收端利用锁相环跟踪相位噪声并做出相位补偿，该方法增加了硬件成本，系统性能受制于复杂的环路参数设置；第二，发射端设计专门的信号星座图来对抗相位噪声，较锁相环设计，该方法无需复杂的参数设置，降低了硬件成本。但现有星座图设计方法(详见文献[2]，文献[2]：R.Krishnan，A.Graell iAmat，T.Eriksson and G.Colavolpe，″Constellation Optimization in the PresenceofStrong Phase Noise，″IEEE Transactionson Communications，vol.61，no.12，pp.50565066，2013.)对复数域内的连续变量进行求解，复杂度较高，实用性不足。

发明内容

针对现有星座图设计技术复杂度过高的不足，本发明提供了一种用于对抗相位噪声的低复杂度、高可靠性调制星座图设计方法；

本发明基于可以对抗相位旋转的螺旋线进行调制星座图设计，根据最小化误符号概率准则，减弱相位噪声的影响，提升了通信系统的可靠性。

本发明概述：

本发明首先设定信号星座点的相位参数取值集合，然后穷举所有相位参数备选组合，接下来根据相位参数计算信号星座点集合，最后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，从而达到提高通信系统性能的目的。

本发明的技术方案为：

一种抗相位噪声干扰的螺旋调制星座图设计方法，为了对抗相位噪声θ干扰，本发明信号星座集合S采用具有螺旋线结构的星座集合，包括步骤如下：

(1)设定信号星座点的相位参数取值集合；

(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；

(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。从而达到提高通信系统性能的目的。