[发明专利]结合非标准6阶调制与LDPC码的编码调制传输方法

说明书

本发明公开了一种结合非标准6阶调制与LDPC码的编码调制传输方法，包括：在发送端，对信息序列进行串并转换；分层执行伽罗华域GF(2)低密度奇偶校验LDPC码编码与GF(3)LDPC码编码；将GF(2)LDPC码编码码字与GF(3)LDPC码编码码字组合并通过映射得到6进制码字；将6进制码字按照6阶正交幅度调制6‑QAM星座图进行6‑QAM调制，并将调制信号发送至加性高斯白噪声AWGN信道；在接收端，对接收到的信号根据6‑QAM星座图进行软解调；依据6进制解调信息首先执行GF(3)LDPC码的迭代译码，执行GF(2)LDPC码的迭代译码，将GF(2)LDPC码的译码信息传递给GF(3)LDPC码，执行GF(3)LDPC码的迭代译码以实现两种LDPC码间的整体迭代；经并串转换得到恢复后的信息序列。

技术领域

本发明涉及编码调制领域，尤其涉及一种结合非标准6阶调制与LDPC码的编码调制传输方法。

背景技术

随着通信技术的快速发展，数据的传输速率的需求已提升至400Gb/s，然而，通信系统中有限的带宽以及信息传输过程中存在的各种噪声、滤波效应等损耗是制约通信系统性能的主要因素。从通信传输的物理层角度来看，高阶调制技术、信道编码技术是改善这些问题的有效手段。与当前先进的信号处理技术相比，融合前向纠错(Forward ErrorCorrection，FEC)编码与高阶调制的编码调制技术可以实现更高的频谱效率和可靠传输的误码率。因此，在带宽有限的约束下，如何选择高效的编码调制组合方案具有重要的研究意义。低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check，LDPC)码因其吞吐量高，错误平层低，译码延时小等优势成为第三代FEC编码方案的候选码之一。其中，多进制LDPC码与二进制LDPC码相比，在中短码长下具有更优越的纠错性能，且易与高阶调制结合，能够实现更高频谱效率的传输，从而为信息的高可靠传输提供了一种新的思路。

高阶调制是一种提高系统频谱效率的成熟技术，调制技术将信号的频谱搬到期望的位置并且可以结合多进制传输以提高传输速率，进而提升系统的频谱效率。高阶调制方式主要分为相移键控(Phase-Shift Keying，PSK)，振幅相移键控(Amplitude and Phase-Shift Keying，APSK)以及正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)三类。目前的研究工作集中于2^p(p≥4)个星座点的高阶或高维的星座图设计。就峰均功率比而言，PSK调制更具优势，然而其欧氏距离随着星座图尺寸的增加而迅速减小，因此实际上很少使用高阶PSK调制。相比于其它高阶调制，QAM调制具有更好的抗噪声性能以及更高的带宽利用率，但却以较高的峰均功率比为代价，对非线性失真的敏感性较高。除了以上三种常用的调制方式外，正六边形星座调制以其在相对低的峰均功率比(Peak-to-Average PowerRatio，PAPR)的高阶调制下，仍然能够保留最小的欧几里德距离的优势被广泛关注。此外，针对3×2^p进制的自适应QAM星座图设计方法同样受到关注。该星座方案将2p+3个比特映射为2个符号进行信息传输，为比特分配了更细的粒度，增加了自适应调制的灵活性，但其只关注了未加编码的误码率性能。研究者提出一种针对6-PSK的由5比特转换为2个符号的编码方案，但由于在转换过程中舍弃了一些信息的传输，该方法存在一定的转换效率损失。有研究者提出一种针对6-PSK的正交编码方法，该方法搜索18维码字，每个符号重复四个连续的周期生成72符号的正交码，但是在实际情况下，由于符号值的随机不匹配情况，会出现一定的误差。通信系统信道通常受非线性效应的影响，功率受限而无法达到相应调制阶数所期望的性能。随着调制阶数的升高，对信号损伤的容忍度降低，这将会导致系统性能的恶化。在这种情况下，需要与FEC编码联合设计，进一步提高通信系统的传输容量。