专利名称：一种软解映射方法
技术领域：
本发明涉及数字信息传输技术领域，尤其涉及一种软解映射方法。
背景技术：
数字通信系统，包括典型的无线移动通信系统和地面数字广播系统，其根本任务之一是实现数字信息的无误传输。利用信道编码进行差错控制是实现这ー根本任务的最为有效的方法和手段。为了适应数字信息在常见模拟信道下的传输需求，信道编码技术通常需要与数字调制技术结合。信道编码与调制的结合构成编码调制系统，它是数字通信系统发射端的子系统，也是其核心模块之一，对应的编码调制技术也是数字通信系统的核心技木。与编码调制系统相对应，解调和信道解码的结合构成数字通信系统接收端的解调解码系统，对应的解调解码技术也是数字通信系统的核心技木。
所谓调制，表示对输入数据或信号进行变换处理，以得到适于信道传输的信号，包括各种模拟调制和数字调制技木。对典型的数字通信系统，数字调制技术主要包括星座映射技术及其后续处理技木，如多载波调制技术和成形滤波技木。所谓星座映射，就是将携带数字信息的有限域“比持”序列映射成适于传输的“符号”序列。每个符号的取值空间可以是ー维实数空间、ニ维实数空间(即复数空间或复数平面)、或更高维的实数空间(例如多天线MMO系统信号传输对应的空间)。星座映射包含两个要素，即星座图和星座点映射方式。星座图代表星座映射输出符号的所有取值组成的集合，其中，星座图的每个点对应输出符号的ー种取值。星座点映射方式代表输入比特(组)到星座点的特定映射关系，或者星座点到比特(组)的特定映射关系，通常每个星座点与一个比特或多个比特组成的比特组一一对应。目前最为常见以及实用的复数空间的星座图主要有正交幅度调制(QuadratureAmplitude Modulation, QAM)、相移键控(Phase Shift Keying, PSK)、和幅度相移键控(Amplitude-Phase Shift Keying, APSK)调制技术。对接收端的解码解调系统,对应星座映射的是星座解映射，简称解映射。通常，星座解映射依据星座图和星座点映射方式，结合信道状态信息得到对应接收符号的一个或多个比特的比特软信息。在复高斯信道下，输入信号必须为复高斯分布才能达到信道容量。与QAM星座图相比，具有圆对称性的APSK星座图更接近复高斯分布。因此可以预期，在加性高斯白噪声(AdditiveWhiteGaussionNoise，AWGN)信道下，APSK星座图将比QAM星座图有更好的性能，其带来的増益称为Shaping増益。欧洲第二代卫星数字电视广播标准DVB-S2采用了 APSK星座映射。APSK星座图呈多层同心圆环状，每ー环上的星座点在相位方向均匀分布。合理设计APSK星座图能够使其具有更好的Shaping增益。APSK在迭代解映射中能获得shaping增益，但是一般的APSK由于没有格雷(Gray)映射，在独立解映射中性能损失较大。现有技术中存在ー种具有Gray映射的APSK星座图，从而使得APSK在独立解映射时也可以获得逼近香农极限的性能。ー个M阶的具有Gray映射的APSK星座图具有Λ = 2 个圆环，每个圆环由均匀的
N1 ( Ni=Im' )点组成，相当于ー个N1点PSK，其中，Hifm2 = Iog2M0星座符号x描述如下=
权利要求
1.一种软解映射方法，其特征在于，该方法包括 计算接收符号的幅度和相位的步骤； 根据接收符号的信道状态信息以及硬判决边界，对接收符号中的幅度比特进行软解映射，得到所述幅度比特的对数似然比的步骤，及 根据接收符号的信道状态信息以及硬判决边界，对接收符号中的相位比特进行软解映射，得到所述相位比特的对数似然比的步骤； 所述幅度比特为接收符号中只与幅度有关的比特； 所述相位比特为接收符号中只与相位有关的比特。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，该方法用于对采用Gray映射APSK星座映射的发射信号在接收端进行软解映射。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该Gray映射APSK星座映射的星座图的星座阶数为M=2m，每个环上的点数Ii1相等且均为Tlf = 2mi，环数i = 2m2，其中和m均为正整数；所有环的相位偏转角度均为0 = 7T/2mi或其它任意角度。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对于每一个接收符号具有m2个幅度比特，Hl1个相位比特。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，根据幅度和相角的定义或坐标旋转数字计算机CORDIC算法计算接收符号的幅度和相位。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，对接收符号中的幅度比特进行软解映射和对相位比特进行软解映射的步骤串行执行或并行执行。
7.如权利要求I所述的方法，其特征在于，每个幅度比特的对数似然比的符号与该幅度比特对应的接收符号的硬判决结果的符号相同，每个幅度比特的对数似然比的绝对值为该幅度比特对应的接收符号与选定的硬判决边界最近点的距离； 所述选定的硬判决边界为在该幅度比特的硬判决边界中，与该幅度比特对应的接收符号之间的最近点距离最短的硬判决边界； 所述硬判决边界的幅度的计算方法为归一化硬判决边界的幅度乘以信道状态信息。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述归一化硬判决边界的幅度通过计算归一化星座图中幅度不同的相邻星座点的幅度的平均值得到，或通过最大后验概率计算得到。
9.如权利要求I所述的方法，其特征在于，每个相位比特的对数似然比的符号与该相位比特对应接收符号的硬判决结果的符号相同，每个相位比特的对数似然比的绝对值为该相位比特对应的接收符号与选定的硬判决边界的距离； 所述选定的硬判决边界为在该相位比特的所有硬判决边界中与该相位比特对应的接收符号最近的硬判决边界。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述硬判决边界通过计算归一化星座图中相位不同的相邻星座点相位的平均值得到。
全文摘要
本发明公开了一种软解映射方法，涉及数字信息传输技术领域。该方法包括计算接收符号的幅度和相位的步骤；根据接收符号的信道状态信息以及硬判决边界，对接收符号中的幅度比特进行软解映射，得到所述幅度比特的对数似然比的步骤，及根据接收符号的信道状态信息以及硬判决边界，对接收符号中的相位比特进行软解映射，得到所述相位比特的对数似然比的步骤；所述幅度比特为接收符号中只与幅度有关的比特；所述相位比特为接收符号中只与相位有关的比特。本发明的方法计算每个比特与硬判决边界的欧氏距离，计算复杂度为O(log M)，简化了运算复杂度的情况，且对系统的性能损失很小，减小了硬件实现消耗的资源以及提高了计算速度。
文档编号H04L27/38GK102710581SQ20121013932
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者彭克武, 潘长勇, 谢求亮, 黄嘉晨 申请人:北京数字电视国家工程实验室有限公司, 清华大学