[发明专利]存在相拉噪声时很强壮且解码复杂性很低的64QAM信号星座图

说明书

本发明涉及使用QAM(正交幅度调制的)信号的传输系统，涉及接收这样的信号、以及这样的QAM信号的接收机。

为使通过CATV信道的数字数据传输性能价格比更高，必须建立消费级的接收机。在这样一种接收机的前端，频率调谐器将感兴趣的RF波段下变到基带。商业级的调谐器插入了相当大的相位噪声。这种相位噪声可能引起矩形的64QAM信号具有不能降低的误码率。换句话说，即使在极大的信噪比(SNR)下，系统也不能可靠地工作。

为了降低64QAM接收机中的相位噪声以前已经做了很多努力。包括

-G.J.Foschini，R.D.Gitlin，和S.B.Weinstein，“On the selection of atwo-dimensional signal constellation in the presence of phase jitter andGaussian noise，”BSTJ，vol.52，no.6，pp.927-967，July-Aug.1973

-B.W.Kernighan和S.Lin，“Heuristic solution of a signal designoptimization problem，”BSTJ，vol.52，no.7，pp.1145-1159，Sept.1973

-K.Pahlavan，“Nonlinear Quantization and the design of coded anduncoded signal constellations，”IEEE Trans Comm.，vol.39，no.8，pp.1027-1215，Aug.1991

-US Patent No.4,4,660,213

这些努力已经提供了一些在相位噪声中性能改善了的QAM星座图设计。但是，因为任意的判决区域对于实现任意间隔的星座图点是必需的所以的解码器复杂得不能接受。

解码器的复杂性在高速数据通信中成为很重要的问题，由于面向判决的实现需要相当快速的解码，使为了一般的最大似然(ML)解码而使用极其复杂的ROM成为必需。

进一步的背景资料可从下面找到：

-E.A.Lee和J.G.Messerschmitt，Digial Communication，KluwerAcademic Publishers，Boston，1988，在其第6章中涉及64 QAM信号的解码器。以及

-J.Spilker，Digital Communication by Satellite，Prentice Hall，NJ，1977，在其第12章中涉及4QAM信号中的相位噪声

因此，本发明的一个目的是产生一个QAM传输系统，它使用一种具有低相位噪声且解码复杂性又很低的QAM信号星座图。

产生一个对这样一种64QAM信号解码的解码器也是本发明的一个目的。

使用具有这样一种星座图的信号就可以实现这个目的，该星座图包括位于笛卡儿平面第一象限内的点，其坐标大致成比例于：(1.500，7.500)，(1.125，5.250)，(3.375，5.625)，(5.625，5.625)，(0.750，3.750)，(2.250，3.750)，(3.750，3.750)，(5.625，3.375)，(0.750，2.250)，(2.250，2.250)，(3.750，2.250)，(0.750，0.750)，(2.250，0.750)，(3.750，0.750)，(5.250，1.125)，(7.500，1.500)。

这个星座图最好用为比例因子，以减少在解码中使用的比特数。

使用这样一种星座图也可以实现该目的，该星座图使用位于笛卡儿平面第一象限内的点，其坐标大致成比例于：(4，20)，(4，14)，(8，16)，(16，16)，(2，10)，(6，10)，(10，10)，(2，6)，(6，6)，(10，6)，(16，8)，(2，2)，(6，2)，(10，2)，(14，4)，(20，4)；尽管这种星座图已经显示出来比第一种星座图更容易使信号受到加性噪声的影响。

可以根据常规的在星座图相邻点之间对分线的技术来找到这些点的判决区域的边界。但是，形状更接近矩形的近似的判决区域，实现起来就更廉价。在识别判决点时，近似的判决区域会产生略微高一些的误码率，但是降低了所得到的解码器的复杂性。

现在将参考下列附图通过非限定性的例子来描述本发明。

图1表示一个现有技术的QAM接收机。

图2表示一个现有技术的压控振荡器/调谐器的相位噪声特性。