專利名稱：一種網格編碼調制碼的編碼調制、譯碼方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于數據編碼技術領域，特別涉及一種網格編碼調制碼的編碼調 制、譯碼方法及裝置。
背景技術：
TCM (trellis coded modulation網格編碼調制)編碼，即網格編碼調制技 術，是一種"信號集空間編碼"，它能夠在不降低頻帶利用率和功率利用率的 基礎上，將編碼與調制相結合，利用信號集的冗余度來獲取糾錯能力。TCM碼具有兩個基本特征1、 星座圖中所用的信號點數大于不進行編碼同種調制所需的點數，這些 附加的信號點為糾錯編碼提供冗余度。2、 采用巻積碼在相繼的信號點之間引入某種依賴性，因而只有某些信號 點序列才是允許出現的，這些允許的信號序列可以模型化為網格結構，因而稱 為網格編碼調制。TCM的基本思想是采用擴展信號集來提供可控的編碼冗余，對巻積編 碼和多元調制映射進行統(tǒng)一設計，即對傳輸信號點集進行集合分割映射以使編 碼信號序列之間的自由歐氏距離(平方歐氏距離為兩信號點間距離的平方，簡 稱歐氏距離，自由歐氏距離定義為從零時刻同一狀態(tài)開始分叉、而在后續(xù)某時 刻某狀態(tài)有交匯的兩個無限長信號點序列之間的最小歐氏距離。)達到最大。如圖l所示，TCM信號是通過如下方式產生的在每一時刻n,有一長度為k原始比特信息組進入編碼器，其中的纟個進入巻積編碼器比特(《^"通過 一個碼率為《/w的巻積編碼器擴展成附個編碼后比特組成的編碼后比特組，這附個編碼后比特用來選擇y4進制調制信號集的2"個子集中的其中一個子集， 剩下的*-《個直通比特組成未編碼比特組，用來在該子集中2〃個信號點中選擇其中一個信號點作為最終發(fā)射的TCM信號。當《<*時，TCM碼的網格圖中將會出現2"條平行轉移分支(轉移分支對應的起始與終止狀態(tài)為同 一個，通常稱為2〃條并行路徑)，這將導致單個錯誤事件(Single Error Event)的發(fā) 生(與多重錯誤事件Multiple Error Event相對應)。同一子集里的信號點對應 著一束并行路徑上的TCM編碼輸出信號點。也就是說星座映射圖上附個編碼 后比特均相同的2"個信號點對應著一束2"條并行路徑上的TCM編碼輸出信 號點。而上述子集的劃分原理(也叫集分割原理)，在TCM方案的構造中具有十 分重要的意義。所謂集分割就是將一個信號集接連地分割成較小的子集，并使 分割后的子集內的最小歐氏距離得到最大化。集分割原理應遵循如下兩個原則1、 在同級子集中，每個子集所包含的信號點數及其歐氏距離分布均應保 持一致；2、 隨著子集的分割，在較小的子集中，信號點之間的最小歐氏距離應逐 級增大。在設計TCM方案時，將具有r"個信號點的調制信號集Q。作附級分割。設經過第i級分割后的子集Q'內最小歐氏距離為A力'^，1，…，—(當《"時， 第w級子集中僅包含一個信號點，此時令^=00)，則有A?！碅'〈^…〈夂。附級子集劃分完成后，同一子集里面的信號點對應的附個編碼后比特組即 乂…《是一樣的(也可以說，w個編碼后比特組一樣的信號點對應于同一個子集)，而為了區(qū)分開同一子集里面的2"個信號點，每個信號點對應的^-《個未 編碼比特組須不一樣。對應于星座映射圖，附個編碼后比特組均相同的2"個信號點是屬于同一個子集的，其對應的A-〖個未編碼比特組必定是不一樣的。 星座映射圖上，所有子集需符合集分割原理的。
圖2為16QAM ( quadrature amplitude modulation正交幅度調制)^f言號點 集的集合分割示意圖。TCM最優(yōu)碼的網格圖應遵循以下基本構造原則1、 所有的調制信號應有相同的出現頻率，并應有盡可能多的^L則性和對 稱性。這一原則表明一個好的TCM碼應具有規(guī)則的結構，這是因為TCM方案 實際上是一種對信號空間作最佳分割的方案，而調制信號空間是對稱的，所以 最佳分割方案也應具有規(guī)則性和對稱性。2、 始于同一狀態(tài)的轉移分支的對應信號應屬于同一個經第一級集分割后的子集5?；駻 ，這保證從同 一 狀態(tài)分離的不同分支間距離大于或等于A'。3、 到達同一狀態(tài)的轉移分支的對應信號應屬于同一個經第一級集分割后的子集&或A ，這保證到達同 一狀態(tài)的不同分支間距離大于或等于A'。4、 并行路徑對應于經^級集分割后的子集。這將保證并行路徑間的距離大于或等于A"'。對于WimaxSCa下的TCM碼，其碼率與調制方式有1/2 16QAM、 3/4 16QAM、 2/3 64QAM、 5/6 64QAM、 3/4 256QAM、 7/8 256QAM。其中所用到的巻積編碼器為一個碼率為1/2、約束長度為7的(2，1，7)二進制 巻積碼發(fā)生器。其結構如圖3所示。5/6 64QAM、 7/8 256QAM的TCM碼需要在碼率為1/2的巻積編碼器后面 進行打孔，即把一部分編碼后比特刪除，使其碼率變?yōu)?/4。其打孔圖樣為 X1Y1Y2X3，即每3組編碼后比特進行打孔，第一組無打孔，第二組打掉X， 第三組打掉Y。其中對于2/3 64QAM、 5/6 64QAM、 3/4 256QAM、 7/8 256QAM的TCM 碼的編碼與調制過程如下所述。2/3 64QAMTCM編碼器結構示意圖如圖4所示。有一長度為2的原始比特信息組ulu0進入TCM編碼器，TCM編碼器部 分使用碼率為1/2的巻積碼。ulu0的輸入順序為ul為先到達比特，u0為后到
達比特。ul為直通比特，u0為進入巻積編碼器比特進行l(wèi)/2巻積編碼，這樣便 得到一組3比特的星座索引b5b4b3,映射到I路，與I路的坐標相關，其中b4b3 為編碼后比特組，b5為未編碼比特組。接著再有一組原始比特信息組uluO輸 入到編碼器，產生另外一組3比特的星座索引b2blb0,映射到Q路，與Q路 的坐標相關，其中blb0為編碼后比特組，b2為未編碼比特組。因為它是每4 個輸入比特產生6比特的輸出，所以該編碼器應該被稱作碼率為4/6的編碼器。 根據得到的I路星座索引b5b4b3和Q路星座索引b2blb0,在現有64QAM 星座映射圖中確定信號點，并作為最終發(fā)射的TCM信號?，F有64QAM星座 映射圖如圖5所示。其中I路編碼后比特組b4b3相同和Q路編碼后比特組blb0 ^目同的構成的信號點為同一子集，如I路和Q路分別為(110， 001)、 (010， 001)、 (110, 101)、 (010， 101 )的信號點為同一子集，其中I路編碼后比特組 b4b3為10, Q路編碼后比特組blbO為01,又如I路和Q路分別為(110， 011 )、(010, 011)、 (110， 111)、 (010, 111)的信號點為同一子集，其中I路編碼 后比特組b4b3為10, Q^^編碼后比特組blbO為11,通過這兩個子集不難發(fā) 現，這兩個并行路徑上的TCM編碼輸出信號點(并行路徑上的TCM編碼輸 出信號點也即同一子集里的信號點)在Q路上的映射并不均勻，這使得符號(也 即同一子集里的信號點)的歐氏距離也有長有短。I路和Q路分別為(110,001 )、(010， 001)、 (110, 101)、 (010， 101)的信號點的子集，其歐氏距離比I路 和Q路分別為(110, 011)、 (010， 011)、 (110， 111)、 (010, 111)的信號點 的子集短。5/6 64QAMTCM編碼器結構示意圖如圖6所示。有一長度為5的原始比特信息組u4u3u2ulu0進入TCM編碼器，TCM編 碼器部分使用碼率為3/4的巻積碼(原1/2巻積碼經過打孔使碼率變?yōu)?/4)。 u4u3u2ulu0的輸入順序為u4第一個到達,u3第二, u2第三,ul第四,u0最 后。u2ulu0進行3/4的巻積編碼，輸出為c3c2clc0,順序為c3先輸出，c2第 二， cl第三，cO最后。未編碼比特u4與編碼后比特c3c2合為一組3比特的星
座索引b5b4b3,映射到I路，其中b4b3為編碼后比特組，b5為未編碼比特組。 u3clc0合為一組3比特的星座索引b2blb0,映射到Q^l>，其中blbO為編碼后 比特組，b2為未編碼比特組。根據得到的I路星座索引b5b4b3和Q路星座索引b2blb0，在現有64QAM 星座映射圖中確定信號點，并作為最終發(fā)射的TCM信號?，F有64QAM星座 映射圖如圖5所示。3/4 256QAMTCM編碼器結構示意圖如圖7所示。有一長度為3的原始比特信息組u2ulu0進入TCM編碼器，TCM編碼器 部分使用碼率為1/2的巻積碼。u2ulu0的輸入順序為u2第一個到達，ul第 二， uO最后。u2ul為直通比特，u0進行l(wèi)/2巻積編碼，這樣便得到一組4比 特的星座索引b7b6b5b4,映射到I路，與I路的坐標相關，其中b5b4為編碼 后比特組，b7b6為未編碼比特組。接著再有一組原始比特信息組u2ulu0輸入 到編碼器，產生另外一組4比特的星座索引b3b2blb0,映射到Q路，與Q路 的坐標相關，其中blb0為編碼后比特組，b3b2為未編碼比特組。因為它是每 6個輸入比特產生8比特的輸出，所以該編碼器應該被稱作碼率為6/8的編碼 器。根據得到的I路星座索引b7b6b5b4和Q路星座索引b3b2blb0,在現有 256QAM星座映射圖中確定信號點，并作為最終發(fā)射的TCM信號?，F有 256QAM星座映射圖如圖8所示。7/8 256QAMTCM編碼器結構示意圖如圖9所示。有一長度為7的原始比特信息組u6u5u4u3u2ulu0進入TCM編碼器，TCM 編碼器部分使用碼率為3/4的巻積碼(原1/2巻積碼經過打孔使碼率變?yōu)?/4)。 U6u5u4u3u2ulu0的輸入順序為u6第一個到達,u5第二， u4第三,u3第四， u2第五，ul第六，uO最后。u2ulu0進行3/4的巻積編碼，輸出為c3c2clc0， 順序為c3先輸出，c2第二， cl第三，cO最后。未編碼比特組u6u5與編碼后 比特組c3c2合為一組4比特的星座索引b7b6b5b4,映射到I路，其中b5b4為
編碼后比特組，b7b6為未編碼比特組。u4u3clc0合為一組4比特的星座索引 b3b2blb0,映射到Q3各，其中blb0為編碼后比特組，b3b2為未編碼比特組。根據得到的I路星座索引b7b6b5b4和Q路星座索引b3b2blb0，在現有 256QAM星座映射圖中確定信號點，并作為最終發(fā)射的TCM信號?，F有 256QAM星座映射圖如圖8所示。TCM碼的譯碼過程大致可分為以下兩個步驟子集譯碼(subset decoding); 軟判決Viterbi譯碼。1. 子集譯碼在星座映射圖2"'個子集的每個子集的2"個信號點中，找出與接收信號符 號歐氏距離最小的信號點。2. 軟判決Viterbi譯碼在子集譯碼的結果中，得到關于r個編碼后比特組的軟判決度量值，度量 值通常為每個編碼后比特組所對應的子集譯碼信號點(該子集中與接收符號歐 氏距離最小的信號點)的歐氏距離或其線性變換。將上述軟判決度量值代入 Viterbi譯碼器中進行譯碼操作，即可得到對原始比特信息組的估計值(譯碼結 果)?，F有技術的調制階數大于4的TCM碼，如2/3 64QAM、 5/6 64QAM、 3/4 256QAM、 7/8 256QAM的TCM碼， 一個重要的缺陷為它們的編碼與調制過 程中根據現有的星座圖確定信號點，確定最終發(fā)射的TCM信號，各并行路徑 上的TCM編碼輸出信號點(也即同一子集里的信號點)在Q路上的映射并不 均勻，這使得Q路上有的子集的歐式距離長，有的子集的歐式距離短，最短為 相鄰星座點之間的距離，如圖IOA所示，標注的四個信號點的編碼后比特組均 相同，為同一個子集里的信號點，其子集內信號點的Q路的距離為1 (假設星 座映射圖中相鄰信號點之間的歐氏距離為1)。如圖IOB所示星座映射圖中另 外一個子集，其子集內信號點的Q路的距離為7。由圖IOA和圖10B的對比 可看出，明顯Q路上有的子集的歐式距離長，有的子集的歐式距離短。會使TCM碼的整體性能變差。譯碼過程根據現有的星座圖進行譯碼，對于并行路 徑上的TCM編碼輸出信號點的歐氏距離短的情況，其譯碼出錯的可能性大。 而且這也不符合前面所描述的TCM最優(yōu)碼構造原則中的調制信號應有盡可能 多的規(guī)則性和對稱性。發(fā)明內容為了解決Q路上有的子集的歐式距離長，有的子集的歐式距離短，最短為 相鄰星座點之間的距離，使得TCM碼的整體性能變差的問題，本發(fā)明實施例 提供了 一種TCM的編碼調制方法，包括建立調制階數大于4的正方形QAM星座圖作為TCM的星座映射圖，使 映射在所述星座映射圖I路和Q路上的編碼后比特組在所述I路和Q路上分別 周期重復排列，且使與每一次周期重復排列的編碼后比特組對應的未編碼比特 組彼此不同；根據原始比特信息組得到包括編碼后比特組和未編碼比特組的星座索引； 根據所述星座索引在所述星座映射圖中確定信號點作為最終發(fā)射的TCM 信號。本發(fā)明實施例還提供了一種網格編碼調制碼(TCM)的譯碼方法，包括 建立調制階數大于4的正方形QAM星座圖作為TCM的星座映射圖，使 映射在所述星座映射圖I路和Q路上的編碼后比特組在所述I路和Q路上分別 周期重復排列，且使與每一次周期重復排列的編碼后比特組對應的未編碼比特 組;波此不同；根據所述星座映射圖對待譯碼信號進行后續(xù)譯碼處理。 為了解決Q路上有的子集的歐式距離長，有的子集的歐式距離短，最短為相鄰星座點之間的距離，使得TCM碼的整體性能變差的問題，同時本發(fā)明實施例還提供一種TCM的編碼調制裝置，包括存儲模塊用于存儲調制階數大于4的正方形QAM星座圖作為TCM的
星座映射圖，映射在所述星座映射圖I路和Q路上的編碼后比特組在所述I路和Q路上分別周期重復排列，與每一次周期重復排列的編碼后比特組對應的未編碼比特組纟皮此不同；星座索引獲取模塊用于根據原始比特信息組得到包括編碼后比特組和未編碼比特組的星座索引；TCM信號確認才莫塊用于根據所述星座索引在所述星座映射圖中確定信號點作為最終發(fā)射的TCM信號。本發(fā)明實施例還提供了一種網格編碼調制碼(TCM)的譯碼裝置，包括 存儲模塊用于存儲調制階數大于4的正方形QAM星座圖作為TCM的星座映射圖，映射在所述星座映射圖I路和Q路上的編碼后比特組在所述I路和Q路上分別周期重復排列，與每一次周期重復排列的編碼后比特組對應的未編碼比特組;波此不同；譯碼模塊用于根據所述星座映射圖對待譯碼信號進行后續(xù)譯碼處理。 由上述本發(fā)明提供的具體實施方案可以看出，正是由于編碼后比特組周期重復排列且對應的未編碼比特組彼此不同，使得并行路徑的符號在星座映射圖上，特別是Q路上映射均勻，不會出現有并行路徑上的TCM編碼輸出信號點的歐氏距離短的情況，使得TCM碼的整體性能得到提升，其譯碼出錯的可能減少。


圖1為現有技術TCM編碼調制結構示意圖；圖2為現有技術16QAM集分割示意圖；圖3為現有技術碼率為1/2巻積編碼器結構示意圖；圖4為現有技術2/3 64QAM TCM編碼器結構示意圖；圖5為現有技術TCM的64QAM星座映射圖；圖6為現有技術5/6 64QAM TCM編碼器結構示意圖；圖7為現有技術3/4 256QAMTCM編碼器結構示意圖8為現有技術TCM的256QAM星座映射圖； 圖9為現有技術7/8 256QAMTCM編碼器結構示意圖； 圖IOA現有技術并行路徑距離示意圖； 圖IOB現有技術并行路徑距離示意圖； 圖11為本發(fā)明第一實施例提供的方法流程圖； 圖12A為本發(fā)明第一實施例提供的TCM的64QAM星座映射圖； 圖12B為本發(fā)明第一實施例^是供的TCM的64QAM星座映射圖； 圖12C為本發(fā)明第一實施例提供的TCM的64QAM星座映射圖； 圖13A為本發(fā)明第一實施例提供的TCM的256QAM星座映射圖； 圖13B為本發(fā)明第一實施例提供的TCM的256QAM星座映射圖； 圖14為本發(fā)明第二實施例提供的譯碼時確定歐氏距離最小的信號點的示 意圖；圖15為本發(fā)明實施例提供的2/3 64QAM TCM碼BER仿真結果比較示意圖；圖16為本發(fā)明實施例提供的5/6 64QAM TCM碼BER仿真結果比較示意圖；圖17為本發(fā)明實施例提供的3/4 256QAMTCM碼BER仿真結果比較示意圖； 圖；圖19為本發(fā)明第三實施例提供的裝置結構示意圖； 圖20為本發(fā)明第四實施例提供的裝置結構示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明實施例提出的2/3 64QAM、 5/6 64QAM、 3/4 256QAM、 7/8 256QAM 的TCM編碼結構的優(yōu)選的調制映射方式并非只有唯——種，而是滿足某種映
射規(guī)則的調制映射方式的集合。下面對這種映射規(guī)則進行描述。現有技術中2/3 64QAM、 5/6 64QAM、 3/4 256QAM、 7/8 256QAM的TCM 碼的編碼后比特組的比特數都是4個(編碼后比特組指的是經過巻積編碼后的 一個或多個輸出比特)，分別映射到星座圖上的I路與Q路，每一路分別映射2 個比特。設調制階數為M,則未編碼比特組的比特數為(M-4)個，分別映射在 1/Q每一路上的比特數為(M-4)/2個(未編碼比特組指的是直通比特，不經過巻 積編碼的一個或多個輸出比特)。對于映射在I/Q每一路上的編碼后比特組的序列需滿足周期重復的特性。 而對于重復的編碼后比特組，所對應的未編碼比特組需不一樣。未編碼比特組 的順序無特殊要求。這一規(guī)則保證了并行路徑上的TCM編碼輸出信號點在I路與Q路上的映 射是均勻對稱的，而且符合并行路徑上TCM編碼輸出信號點之間的歐氏距離 最大化的原則。映射在I路與Q路的編碼后比特組序列需要分別滿足格雷碼映射的規(guī)則， 即序列中的任意兩個相鄰編碼后比特組之間，只有一個比特是不相同的。本發(fā)明提供的第一實施例是一種網格編碼調制碼(TCM )的編碼調制方法， 方法流程如圖ll所示，包括步驟101:建立5/6 64QAMTCM的星座映射圖如圖12A所示，星座映射 圖中的編碼后比特組的4個比特分別映射到I路的b4b3與Q路的blb0， b4b3 或blbO的組合一共有22=4種，所以每一路上編碼后比特序列重復的周期為4。 2個未編碼比特分別映射到I路的b5和Q路的b2。對于重復的b4b3, b5的值 需不一樣。同理，對于重復的blb0, b2的值也需不一樣。其中的優(yōu)選的映射 方式如下所描述。1/Q路坐標值 7A 5A 3A A -A -3A -5A -7A(A為星座圖功率 歸一化因子)I路b4b310 0001 11 1000 01 11I路b5 0 0 0 0 1 1 1 1 (也可以是0110 10 0 1,無特殊順序要求)Q路blb0 01 0010 11 010010 11Q路b2 0 0 0 0 1 1 1 1 (也可以是001111 0 0,無特殊順序要求)步驟102:接收一原始比特信息組"100 11"(分別對應u4u3u2ulu0 ) 進入5/6 64QAMTCM編碼器。"100 1 1"的輸入順序為第一個"1"第一個到 達，第一個"0"第二個到達，第二個"0"第三個到達，第二個"1"第四個 到達，第三個"1"最后到達。步驟103: TCM編碼器對原始比特信息組"100 11"編碼后得到包括編 碼后比特組和未編碼比特組的星座索引。TCM編碼器部分使用碼率為3/4的巻 積碼(原1/2巻積碼經過打孔使碼率變?yōu)?/4)。對"0 1 1"進行3/4的巻積編碼， 如巻積編碼器6個寄存器初始值均為0,則輸出為"1 1 1 0"(分別對應于 c3c2clc0)，順序為第一個T先輸出，第二個T第二，第三個T第三， "0"最后。未編碼比特組T (u4)與編碼后比特組"1 1" (c3c2)合為一組 3比特的星座索引"111" (b5b4b3),映射到I路，其中后兩個T (b4b3) 為編碼后比特組，第一個T (b5)為未編碼比特組。"010" (u3clc0)合為 一組3比特的星座索引"0 1 0" (b2blb0),映射到Q路，其中后面兩個比特"1 0" (blb0)為編碼后比特組，第一個"0" (b2)為未編碼比特組。步驟104:根據得到的I路星座索引"111"和Q路星座索引"0 10"， 在步驟101建立5/6 64QAMTCM的星座映射圖(如圖12A所示)中確定I路 坐標為-7、 Q路坐標為3信號點，并將該信號點作為最終發(fā)射的TCM信號。根據上面所描述的技術原理，同樣還可以得到5/6 64QAM TCM的星座映 射圖如圖12B和圖12C所示，這說明5/6 64QAMTCM的星座映射圖并非唯一 一種，而是滿足前面所描述的技術原理的集合。根據上面所描述的技術原理，同樣還可以得到3/4 256QAM、 7/8 256QAM
的星座映射圖，并確定最終發(fā)射的TCM信號，這里就不再贅述了。 256QAM 的優(yōu)選方案中的星座映射圖如圖13A所示，同樣256QAM的星座映射圖也不 是圖13A所示的唯——種，還可以如圖13B所示，是滿足前面所描述的技術 原理的集合。本發(fā)明實施例中所描述的技術方案使得同一子集內的信號點在星座映射 圖上，特別是Q路上映射均勻，同一子集內的信號點的最小歐氏距離為4大于 現有技術中的最小歐氏距離1, TCM碼的整體性能得到提升。本發(fā)明提供的第二實施例是一種網格編碼調制碼(TCM)的譯碼方法，以 5/6 64QAM TCM碼為例，包括步驟201:建立5/6 64QAMTCM的星座映射圖，如圖12A所示，具體方 案與步驟101相同。根據步驟201建立星座映射圖后，根據該星座圖，利用現有技術對待譯碼 信號進行后續(xù)譯碼處理，作為優(yōu)選的譯碼處理方案可采用子集譯碼和軟判決 Viterbi譯碼。步驟202:子集譯碼，在圖12A的星座映射圖16個子集的每個子集的4 個信號點中，找出與接收符號歐氏距離最小的信號點。譯碼時確定歐氏距離最 小的信號點的示意圖如圖14所示，圓圈為接收信號點位置，編碼后比特組 "0000" (b4b3blb0)所對應的子集為圖14中的四個信號點，則左上信號點為子 集譯碼結果。步驟203:軟判決Viterbi譯碼，在子集譯碼的結果中，得到關于16個編 碼后比特組的歐氏距離作為其軟判決度量值。將上述軟判決度量值代入Viterbi 譯碼器中進行譯碼操作，即可得到對原始比特信息組的估計值(譯碼結果)。2/3 64QAM、 3/4 256QAM、 7/8 256QAMTCM碼的譯碼過程的技術原理和 上面所描述的5/6 64QAMTCM碼的譯碼過程相同，這里就不再贅述了 。譯碼過程根據本發(fā)明實施例提供的星座圖進行譯碼，使得同一子集內的信 號點在星座映射圖上，特別是Q路上映射均勻，同一子集內的信號點的最小歐 氏距離為4大于現有技術中的最小歐氏距離1，并行路徑上的TCM編碼輸出信號點的最小歐氏距離大于現有技術的最小歐氏距離，在一定的信噪比下，其譯碼出錯的概率小于現有技術的譯碼出錯的概率，TCM碼的整體性能得到提 升。本發(fā)明實施例中所描述的TCM碼可適用于Wimax SCa下的TCM碼，作 為其改良的方案。也可適用于其它使用了這種TCM碼的通信系統(tǒng)?，F有技術中定義的2/3 64QAM、 5/6 64QAM、 3/4 256QAM、 7/8 256QAM TCM碼與本發(fā)明實施例所描述的優(yōu)選TCM碼的BER( bit error rate誤比特率) 仿真結果的比較如圖15、圖16、圖17、圖18所示。其中Wimax表示Wimax 協(xié)議中定義的TCM碼，MY表示本發(fā)明實施例所描述的優(yōu)選TCM碼，信道為 AWGN信道，Es/Nt為碼元能量與單位帶寬內噪聲功率之比，亦即歸一化信噪 比?？梢?，相比較于原Wimax協(xié)議中定義的2/3 64QAM、 5/6 64QAM、 3/4 256QAM、 7/8 256QAM TCM碼，本發(fā)明實施例所描述的優(yōu)選TCM碼的性能 有顯著改善。在BERM(^處，有5dB 9dB的增益。可見，在相同的信噪比下， 本發(fā)明實施例所描述的技術方案與現有技術相比，TCM碼的整體性能得到提 升。而且本發(fā)明實施例所設計的TCM碼可以維持原Wimax協(xié)議定義的TCM 碼的編碼部分結構不變，只需要改變星座映射圖即可獲得明顯增益，與原協(xié)議 的兼容性好。本發(fā)明提供的第三實施例是一種TCM的編碼調制裝置，其結構如圖19所 示，包括存儲模塊301:用于存儲調制階數大于4的正方形QAM星座圖作為TCM 的星座映射圖，映射在所述星座映射圖I路和Q路上的編碼后比特組在所述I 路和Q路上分別周期重復排列，與每一次周期重復排列的編碼后比特組對應的 未編碼比特組彼此不同； 星座索引獲取模塊302:用于根據原始比特信息組得到包括編碼后比特組 和未編碼比特組的星座索引；TCM信號確認^^莫塊303:用于根據所述星座索引在所述星座映射圖中確定 信號點作為最終發(fā)射的TCM信號。本發(fā)明提供的第三實施例是一種網格編碼調制碼(TCM)的譯碼裝置，其 結構如圖20所示，包括存儲模塊401:用于存儲調制階數大于4的正方形QAM星座圖作為TCM 的星座映射圖，映射在所述星座映射圖I路和Q if各上的編碼后比特組在所述I 路和Q路上分別周期重復排列，與每一次周期重復排列的編碼后比特組對應的 未編碼比特組彼此不同；譯碼模塊402:用于根據所述星座映射圖對待譯碼信號進行后續(xù)譯碼處理。明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及 其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1、 一種網格編碼調制碼的編碼調制方法，其特征在于，包括 建立調制階數大于4的正方形QAM星座圖作為網格編碼調制碼的星座映射圖，使映射在所述星座映射圖I路和Q路上的編碼后比特組在所述I路和Q路上分別周期重復排列，且使與每一次周期重復排列的編碼后比特組對應的未編碼比特組;波此不同；根據原始比特信息組得到包括編碼后比特組和未編碼比特組的星座索引； 根據所述星座索引在所述星座映射圖中確定信號點作為最終發(fā)射的網格編碼調制碼信號。
2、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述星座映射圖I路或Q 路上任意兩個相鄰編碼后比特組之間，只有一個比特不同。
3、 如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述星座映射圖包括網格編 碼調制碼的64QAM星座映射圖。
4、 如權利要求3所述的方法，其特征在于，采用碼率為2/3的64QAM網 格編碼調制碼編碼器對原始比特信息組進行處理，得到包括所述編碼后比特組 和未編碼比特組的星座索引，或采用碼率為5/6的64QAM網格編碼調制碼編碼器對原始比特信息組進行 處理，得到包括編碼后比特組和未編碼比特組的星座索引。
5、 如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述星座映射圖包括網格編 碼調制碼的256QAM星座映射圖。
6、 如權利要求5所述的方法，其特征在于，采用碼率為3/4的256QAM網 格編碼調制碼編碼器對原始比特信息組進行處理，得到包括所述編碼后比特組 和未編碼比特組的星座索引，或采用碼率為7/8的256QAM網格編碼調制碼編碼器對原始比特信息組進 行處理，得到包括所述編碼后比特組和未編碼比特組的星座索引。
7、 一種網格編碼調制碼的譯碼方法，其特征在于，包括 建立調制階數大于4的正方形QAM星座圖作為網格編碼調制碼的星座映 射圖，使映射在所迷星座映射圖I路和Q路上的編碼后比特組在所述I路和Q 路上分別周期重復排列，且使與每一次周期重復排列的編碼后比特組對應的未 編碼比特組;波此不同；根據所述星座映射圖對待譯碼信號進行后續(xù)譯碼處理。
8、 如權利要求7所述的方法，其特征在于，在星座映射圖I路或Q路上 任意兩個相鄰編碼后比特組之間，只有一個比特不同。
9、 如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述網格編碼調制碼的星座 映射圖包括網格編碼調制碼的64QAM星座映射圖。
10、 如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述網格編碼調制碼的星座 映射圖包括網格編碼調制碼的256QAM星座映射圖。
11、 一種網格編碼調制碼的編碼調制裝置，其特征在于，包括 存儲模塊用于存儲調制階數大于4的正方形QAM星座圖作為網格編碼調制碼的星座映射圖，映射在所述星座映射圖I路和Q路上的編碼后比特組在 所述I路和Q路上分別周期重復排列，與每一次周期重復排列的編碼后比特組 對應的未編碼比特組;波此不同；星座索引獲取;f莫塊用于根據原始比特信息組得到包括編碼后比特組和未 編碼比特組的星座索引；網格編碼調制碼信號確認模塊用于根據所述星座索引在所述星座映射圖 中確定信號點作為最終發(fā)射的網格編碼調制碼信號。
12、 一種網格編碼調制碼的譯碼裝置，其特征在于，包括存儲模塊用于存儲調制階數大于4的正方形QAM星座圖作為網格編碼 調制碼的星座映射圖，映射在所述星座映射圖I路和Q路上的編碼后比特組在 所述I路和Q路上分別周期重復排列，與每一次周期重復排列的編碼后比特組 對應的未編碼比特組彼此不同；譯碼模塊用于根據所述星座映射圖對待譯碼信號進行后續(xù)譯碼處理。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種網格編碼調制碼(TCM)的編碼調制方法，為了解決現有TCM碼的整體性能差的問題，該方法包括建立調制階數大于4的正方形QAM星座圖作為TCM的星座映射圖，使映射在所述星座映射圖I路和Q路上的編碼后比特組在所述I路和Q路上分別周期重復排列，且使與每一次周期重復排列的編碼后比特組對應的未編碼比特組彼此不同；根據原始比特信息組得到包括編碼后比特組和未編碼比特組的星座索引；根據所述星座索引在所述星座映射圖中確定信號點作為最終發(fā)射的TCM信號。由于編碼后比特組周期重復排列且對應的未編碼比特組彼此不同，因此并行路徑的符號在星座映射圖Q路上映射均勻，TCM碼的整體性能得到提升。
文檔編號H03M13/25GK101123439SQ20071012265
公開日2008年2月13日 申請日期2007年7月10日 優(yōu)先權日2007年7月10日
發(fā)明者方冬梅 申請人:華為技術有限公司