對接收符號進行定點化處理的方法及軟解映射方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對接收符號進行定點化處理的方法及軟解映射方法，其中對接收符號進行定點化處理的方法包括：對接收符號進行預(yù)處理以得到待處理接收符號和標(biāo)量因子；基于待處理接收符號的幅度確定待比較對象值；判斷待比較對象值是否大于星座圖符號的預(yù)定門限；若判斷結(jié)果為是，將待處理接收符號的實部和虛部都縮小預(yù)定倍數(shù)，再對縮小該預(yù)定倍數(shù)后的待處理接收符號以及標(biāo)量因子進行定點化處理，并將輸出的飽和標(biāo)志置為1；若判斷結(jié)果為否，對待處理接收符號以及標(biāo)量因子進行定點化處理，并將輸出的飽和標(biāo)志置為0。本技術(shù)方案簡化了硬件實現(xiàn)過程中定點化運算的復(fù)雜度。
【專利說明】對接收符號進行定點化處理的方法及軟解映射方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息解碼【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種對接收符號進行定點化處理的方法及軟解映射方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字通信系統(tǒng)，包括典型的無線移動通信系統(tǒng)和地面數(shù)字廣播系統(tǒng)，其根本任務(wù)是實現(xiàn)數(shù)字信息的高效無誤傳輸。星座映射將攜帶數(shù)字信息的有限域“比特”序列映射成適于傳輸?shù)摹胺枴毙蛄小＿@些符號的取值空間可以是一維實數(shù)空間、二維實數(shù)空間(即復(fù)數(shù)空間或復(fù)數(shù)平面)、或更高維的實數(shù)空間(例如多天線MMO系統(tǒng)信號傳輸對應(yīng)的空間)。星座映射包含兩個要素，即星座圖和星座點映射方式。星座圖代表星座映射輸出符號的所有取值組成的集合，其中，星座圖的每個點對應(yīng)輸出符號的一種取值。星座點映射方式代表輸入比特(組)到星座點的特定映射關(guān)系，或者星座點到比特(組)的特定映射關(guān)系，通常每個星座點與一個比特或多個比特組成的比特組一一對應(yīng)。目前最為常見以及實用的復(fù)數(shù)空間的星座圖主要有正交幅度調(diào)制(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)、相移鍵控(PhaseShift Keying, PSK)、和幅度相移鍵控(Amplitude-Phase Shift Keying, APSK)調(diào)制技術(shù)。在接收端，對應(yīng)星座映射的是星座解映射，簡稱解映射。通常，星座解映射依據(jù)星座圖和星座點映射方式，結(jié)合信道狀態(tài)信息得到對應(yīng)接收符號的一個或多個比特的比特軟信息。
[0003]在復(fù)高斯信道下，輸入信號必須為復(fù)高斯分布才能達到信道容量。與QAM星座圖相比，具有圓對稱性的APSK星座圖更接近復(fù)高斯分布。因此可以預(yù)期，在加性高斯白噪聲(Additive White Gaussian Noise，AWGN)信道下，APSK星座圖將比QAM星座圖有更好的性能，其帶來的增益稱為Shaping增益。APSK星座圖呈多層同心圓環(huán)狀，每一環(huán)上的星座點在相位方向均勻分布。歐洲第二代衛(wèi)星數(shù)字電視廣播標(biāo)準DVB-S2采用了 APSK星座映射。清華大學(xué)提出一組M階具有格雷映射的APSK星座圖，該星座圖有2m2個圓環(huán)，每個圓環(huán)由均勻的2點組成，相當(dāng)于一個2m1-PSK，不同環(huán)半徑組成的集合相當(dāng)于一個特殊的2m- -PAM,其中In=IiiJm2=1g2M ;對于一個m長比特向量,其中Iii1個比特只與相位相關(guān),且這Hi1個比特1J 2,1,: -PSK之間采用PSK的格雷映射，另m2個比特只與幅度相關(guān)，且這m2個比特與-PAM之間采用PAM的格雷映射。這些參數(shù)優(yōu)化的APSK星座圖均提供較大的Shaping增
Mo
[0004]現(xiàn)有技術(shù)提出了一種簡化的APSK軟解映射的方法，該方法將接收符號轉(zhuǎn)化為其相應(yīng)的幅度和相位，然后分別計算幅度和相位相關(guān)比特的對數(shù)似然比。本發(fā)明從此角度出發(fā)，對現(xiàn)有技術(shù)中提出的軟解映射方法進行改進，即對接收符號進行預(yù)處理，簡化了定點實現(xiàn)的復(fù)雜度；且在計算相位比特的判決距離時，設(shè)計了新的判決距離公式，進一步簡化計算復(fù)雜度；另外，本發(fā)明技術(shù)給出了 RTL定點化和實現(xiàn)方案，定點化后的系統(tǒng)性能損失很小。
[0005]對于信道接收到的第i個符號=HiXfni,其中Xi為發(fā)射的符號,Hi為對應(yīng)接收符號Ii的信道狀態(tài)信息，h為白色復(fù)高斯加性噪聲，單邊噪聲功率為Ncut5軟解映射算法輸出比特的軟信息，通常采用對數(shù)似然比(Log-Likelihood Ratio，LLR)來表示軟解映射算法輸出比特的軟信息，假設(shè)傳輸符號等概分布，第i個接收符號的第jj個比特的LLR可以表示為:
【權(quán)利要求】
1.一種對接收符號進行定點化處理的方法，其特征在于，包括:對接收符號進行預(yù)處理以得到待處理接收符號和標(biāo)量因子，其中所述待處理接收符號為去除了信道信息的接收符號，所述標(biāo)量因子與信道信息相關(guān)；基于所述待處理接收符號的幅度確定待比較對象值；判斷所述待比較對象值是否大于星座圖符號的預(yù)定門限；若上述判斷結(jié)果為是，將所述待處理接收符號的實部和虛部都縮小預(yù)定倍數(shù)，再對縮小該預(yù)定倍數(shù)后的待處理接收符號以及標(biāo)量因子進行定點化處理，并將輸出的飽和標(biāo)志置為I;其中，所述預(yù)定倍數(shù)與所述待比較對象值和所述星座圖符號的預(yù)定門限相關(guān)；若上述判斷結(jié)果為否，對所述待處理接收符號以及標(biāo)量因子進行定點化處理，并將輸出的飽和標(biāo)志置為O。
2.如權(quán)利要求1所述的對接收符號進行定點化處理的方法，其特征在于，所述基于所述待處理接收符號的幅度確定待比較對象值包括如下任一種方式:方式I):分別確定所述待處理接收符號的實部幅度和虛部幅度，并以兩者中的較大值確定為所述待比較對象值；方式2):確定所述待處理接收符號的幅度，并以該幅度確定為所述比較對象值。
3.如權(quán)利要求2所述的對接收符號進行定點化處理的方法，其特征在于，若采用所述方式I)確定待比較對象值，則星座圖符號的預(yù)定門限為mi，其中Hl1為與待處理接收符號的相位相關(guān)比特的個數(shù)；若采用所述方式2)確定待比特對象值，則星座圖符號的預(yù)定門限為星座圖對應(yīng)的所有圓環(huán)半徑中的最大半徑。
4.如權(quán)利要求1所述的對接收符號進行定點化處理的方法，其特征在于，對所述待處理接收符號或者縮小預(yù)定倍數(shù)后的待處理接收符號進行定點化處理包括:對所述待處理接收符號或者縮小預(yù)定倍數(shù)后的待處理接收符號采用(intl、int2、t)的方式進行定點化處理；其中，(int1、int2、t)表示待處理接收符號有符號數(shù)，且第一個比特表示符號位；整數(shù)部分占(intl-1nt2-l)位；小數(shù)部分占int2位，低位四舍五入、高位飽和截位。
5.如權(quán)利要求1所述的對接收符號進行定點化處理的方法，其特征在于，對標(biāo)量因子進行定點化處理包括:對標(biāo)量因子采用(int3、int4、u)的方式進行定點化處理；其中，(int3、int4、u)表示標(biāo)量因子無符號數(shù)，整數(shù)部分占(int3-1nt4)位、小數(shù)部分占int4位、低位四舍五入、高位飽和截位。
6.一種軟解映射方法，其特征在于，包括如下步驟:采用權(quán)利要求1所述的方法對接收符號進行定點化處理；基于不同的飽和標(biāo)志，對所述待處理接收符號與星座點對應(yīng)的相位組成的矢量采用對應(yīng)的處理方式以確定中間數(shù)據(jù)；基于不同的飽和標(biāo)志， 利用第一判決距離公式確定所述待處理接收符號的相位相關(guān)比特的判決距離，其中所述第一判決距離公式關(guān)聯(lián)于該中間數(shù)據(jù)；利用第二判決距離公式確定所述待處理接收符號的幅度相關(guān)比特的判決距離，其中所述第二判決距離公式關(guān)聯(lián)于該中間數(shù)據(jù)的最大值；分別根據(jù)所述第一判決距離公式和第二判決距離公式確定所有待處理接收符號的相位相關(guān)比特的對數(shù)似然比和幅度相關(guān)比特的對數(shù)似然比。
7.如權(quán)利要求6所述的軟解映射方法，其特征在于，所述基于不同的飽和標(biāo)志，對所述待處理接收符號與星座點對應(yīng)的相位組成的矢量采用對應(yīng)的處理方式以確定中間數(shù)據(jù)包括:若所述飽和標(biāo)志為1，則
8.如權(quán)利要求6所述的軟解映射方法，其特征在于，所述基于不同的飽和標(biāo)志，利用第一判決距離公式確定所述待處理接收符號的相位相關(guān)比特的判決距離包括:若所述飽和標(biāo)志為 1，則
9.如權(quán)利要求6所述的軟解映射方法，其特征在于，所述第二判決距離公式為Ai.k=Cr1-Ajnitk)2, k=l，...2m2,其中，ri為所述中間數(shù)據(jù)的最大值；A_init為星座圖圓環(huán)的半徑組成的向量；\k為與待處理接收符號的幅度相關(guān)比特的判決距離。
10.如權(quán)利要求8所述的軟解映射方法，其特征在于，根據(jù)所述第一判決距離公式確定所有待處理接收符號的相位相關(guān)比特的對數(shù)似然比包括:
11.如權(quán)利要求9所述的軟解映射方法，其特征在于，根據(jù)所述第二判決距離公式確定所有待處理接收符號的幅度相關(guān)比特的對數(shù)似然比包括:
12.如權(quán)利要求6所述的軟解映射方法，其特征在于，該軟解映射方式適用于APSK星座映射。
【文檔編號】H04L1/00GK103595508SQ201310586469
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】張文軍, 郭序峰, 堯勇仕, 何大治, 趙杰, 趙善坤 申請人:上海數(shù)字電視國家工程研究中心有限公司