專利名稱：基于網(wǎng)格編碼的fqpsk的map解調(diào)技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電子技術領域，如無線通信、移動通信、深空通信等，特別涉及采用 FQPSK調(diào)制解調(diào)的無線移動通信系統(tǒng)。
背景技術：
深空通信要求盡可能增加系統(tǒng)的容量，利用有限的電池功率來延長系統(tǒng)設備的 工作時間，因此必須要選擇一種既能使頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大，又能降低鄰頻道干擾 (ACI)和提高功率效率，以及延長設備使用壽命的調(diào)制方法。FQPSK就是這樣一種頻譜和功 率高效利用的調(diào)制方式。FQPSK是一種恒包絡調(diào)制的方式，屬于無符號間串擾和抖動的偏移 正交相移鍵控的家族。正交相移鍵控最初是為了在衛(wèi)星通信中獲得較高的功率和頻譜效率 而引入的，后來又在便攜式和移動通信中得到了應用。 FQPSK采用了網(wǎng)格編碼的形式，因此可以用巻積碼的譯碼方式進行解調(diào)，傳統(tǒng)的采 用Viterbi譯碼方式，雖然Viterbi譯碼也能獲得很好的性能，但對于軟信息的提取，對于 信道的軟譯碼則有一定的局限性。MAP解調(diào)的性能優(yōu)于Viterbi解調(diào)，同時，相關迭代可以 抗相關干擾，解調(diào)產(chǎn)生的軟信息可用于下一步信道譯碼，提高了整個系統(tǒng)的抗干擾性能，對 于級聯(lián)碼，LDPC碼，都可適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供FQPSK的另一種解調(diào)方式MAP,利用軟解調(diào)得到的軟信息可 用于下一步的信道譯碼。 FQPSK的這種解調(diào)方式，我們采用了簡化Viterbi譯碼結(jié)構(gòu)框圖如圖l，所不同是 僅需要兩個相關接收器，它減少接收機的復雜度，同時提高了系統(tǒng)的性能。FQPSK采用了巻 積編碼的映射方案，故譯碼可采用巻積譯碼方案，我們只需要對接收信號算出各個時刻的 狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，在經(jīng)過前向遞推和后向遞推，算出發(fā)送比特0、1的概率，就可正確譯碼，具 體步驟如下 步驟1定義三個函數(shù)
",O)=廣{ =附；"}

(附'，附)={s,=附；
步驟2初始化
a。(0) = 1， a0(m) = 1 (m - 0) ;&(附)=.
=W
步驟3計算Yt(m' ，m):

(■Vi,,_￡o)2
=0/ i = 1) = e
5、 e(1)
(2)
(3)
(4)
w, = 1 / Vi = 1) = e
其中，E。， E工是接收機相關信號的能量，根據(jù)波形相似性，我們采用q。(t) ， Ql(t)作
為相關接受信號，《。(O = ^(o;^(0= ^2 、(f);同時，我們可
以把發(fā)送波形看成兩種波形，并且相互正交，這樣通過高斯信道的信號經(jīng)過相關接收器的
轉(zhuǎn)移概率就可算出，通過化簡可以得到l-4式，歸一化使E Yt(m' ，m) =1。
步驟4前向遞推計算a t (m): a((附)S"M0wKw,，m)
加， 后向遞推計算Pt(m): A (附)=S A+i (附(附,附') 步驟5根據(jù)公式計算A t (m): 其中義,(附)=/^{& =m;>^} =%( 7)-/ ,0)，并比較At(0)禾P入t(l)，當At(l) >
入t(0)，判斷為l，否則判為O ;正交信道采用同樣的方式，就可判斷出整個序列。 附圖及


圖1是FQPSK的接收模塊 信號經(jīng)過信道，進入接收機，先進行帶通濾波，然后進行低通濾波，使正交信道和 同相信道信號分開，然后進行匹配濾波，同相信道和正交信道不存在相關性，各有兩個相關 運算單元，相關運算后，進入MAP譯碼單元，就可判決出比特序列。
圖2是FQPSK的MAP解調(diào)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 根據(jù)MAP接受機的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關系，我們可以計算任意時刻的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，后面 進行迭代運算可以得出發(fā)送比特的0、1概率，然后比較進行逐位判決。
圖3是MAP接收機與Viterbi接收機的性能比較圖 從圖中可以看出，在高斯信道下，MAP接收機性能優(yōu)于Viterbi接收機性能，同時， 對于MAP解調(diào)，我們可以得出軟信息，用于下一步信道譯碼，它有著更廣泛的應用范圍。
權(quán)利要求
這種FQPSK的接收機，采用了兩個相關接受單元，進入MAP運算單元，根據(jù)轉(zhuǎn)態(tài)轉(zhuǎn)移關系，多次迭代，計算任何時刻0、1比特的概率，并進行逐位判決。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的FQPSK的解調(diào)方式，包括下面的步驟 步驟1定義三個函數(shù)<formula>formula see original document page 2</formula>步驟2初始化<formula>formula see original document page 2</formula>步驟3計算Yt(m'，m):<formula>formula see original document page 2</formula>步驟4前向遞推計算at(m):<formula>formula see original document page 2</formula>后向遞推計算Pt(m):<formula>formula see original document page 2</formula>步驟5根據(jù)公式計算入t(m):其中義t(附)-F[s^/n;乂卜a,(w)A(m);并比較At(0)和入t(l)，當At(l) > At(0)，判斷為l，否則判為0 ;正交信道采用同樣的方式，就可判斷出整個序列。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型的FQPSK的解調(diào)方法，其特征是利用了 FQPSK的巻 積編碼映射方式，同時，F(xiàn)QPSK的發(fā)送波形的相似性，在接收端可采用簡化接收模型，同時把 發(fā)送波形看成兩種波形，并且具有正交性。這樣在譯碼端，就可以算出簡化形式的狀態(tài)轉(zhuǎn)移 概率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型的FQPSK的解調(diào)方法，其特征是采用了巻積編碼記 憶特性，根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移關系，進行前向遞推和后向遞推，得出任意時刻的比特后驗概率。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種FQPSK的MAP解調(diào)，它與傳統(tǒng)的簡化的Viterbi解調(diào)的結(jié)構(gòu)框圖基本類似，不同是MAP解調(diào)只需要兩個相關接受單元，這樣簡化了接受機形式，它不但可以提高解調(diào)器的性能，也可以得到解調(diào)器的軟輸出信息，形成軟迭代的干擾消除結(jié)構(gòu)，與信道譯碼器以及預編碼器相結(jié)合，由此有效地提高系統(tǒng)性能，也可以進行硬判決，直接判決發(fā)送的信息比特，這樣，可以適合不同的應用需要，比Viterbi解調(diào)有更廣闊的應用場景。
文檔編號H04L1/00GK101753496SQ20081014775
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者張忠培, 文紅, 梁開勇 申請人:電子科技大學