发明名称 一种格雷映射M-PSK调制的软判决方法
摘要 本发明提出了一种高阶格雷码映射M-PSK调制的低复杂度软解调算法,由均衡、信道估计、对接收信号r进行均衡、硬判决、计算比特似然比、译码过程组成,其特征在于计算比特似然比的方法上比现有的星座搜索法简单容易实现,大大降低计算量。
申请公布号 CN101237434A 申请公布日期 2008.08.06
申请号 CN200810044913.8 申请日期 2008.03.10
申请人 电子科技大学 发明人 林灯生;钟科;肖悦;雷霞;李少谦
分类号 H04L27/18(2006.01);H04L1/00(2006.01) 主分类号 H04L27/18(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1、一种格雷映射M-PSK调制的软判决方法,由均衡、信道估计、对接收信号r进行均衡、硬判决、计算比特似然比、译码过程组成,其特征在于:在硬判决得到星座点<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><msup><mi>s</mi><mo>*</mo></msup><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>b</mi><mn>0</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mi>i</mi><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>2</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>之后,计算比特似然比的方法为:步骤1:计算接收信号<img file="S2008100449138C00012.GIF" wi="20" he="38" />的第0比特b<sub>0</sub>的比特似然比LLR(b<sub>0</sub>),具体步骤如下:子步骤1:判断所述的比特b<sub>0</sub><sup>*</sup>,●如果<maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>b</mi><mn>0</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>则令<maths num="0003"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>s</mi><mn>0</mn><mo>-</mo></msubsup><mo>=</mo><msup><mi>s</mi><mo>*</mo></msup><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mi>i</mi><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>2</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>而令星座点s<sub>0</sub><sup>+</sup>的第0个比特取1,s<sub>0</sub><sup>+</sup>的第1个比特与硬判星座点s<sup>*</sup>的第1个比特相同,s<sub>0</sub><sup>+</sup>的其余比特全为0,即<maths num="0004"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>s</mi><mn>0</mn><mo>+</mo></msubsup><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mn>0,0</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mn>0,0,0</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mn>0,0</mn><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>●如果<maths num="0005"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>b</mi><mn>0</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>则<maths num="0006"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>s</mi><mn>0</mn><mo>+</mo></msubsup><mo>=</mo><msup><mi>s</mi><mo>*</mo></msup><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mi>i</mi><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>2</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>星座点s<sub>0</sub><sup>-</sup>的第0个比特取0,s<sub>0</sub><sup>-</sup>的第1个比特与硬判符号s<sup>*</sup>第1个比特相同,s<sub>0</sub><sup>-</sup>的其余比特全为0,即<maths num="0007"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>s</mi><mn>0</mn><mo>-</mo></msubsup><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mn>0,0</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mn>0,0,0</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mn>0,0</mn><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>子步骤2:将子步骤1所得到的s<sub>0</sub><sup>-</sup>与s<sub>0</sub><sup>+</sup>代入公式(1)计算接收信号<img file="S2008100449138C00019.GIF" wi="19" he="38" />的第0比特的似然比:<maths num="0008"><![CDATA[<math><mrow><mi>LLR</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>b</mi><mn>0</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><msup><mi>&sigma;</mi><mn>2</mn></msup></mfrac><mrow><mo>(</mo><msup><mrow><mo>|</mo><mover><mi>r</mi><mo>^</mo></mover><mo>-</mo><msubsup><mi>s</mi><mn>0</mn><mo>-</mo></msubsup><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msup><mrow><mo>|</mo><mover><mi>r</mi><mo>^</mo></mover><mo>-</mo><msubsup><mi>s</mi><mn>0</mn><mo>+</mo></msubsup><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>步骤2:计算接收信号<img file="S2008100449138C000111.GIF" wi="21" he="38" />的其余比特b<sub>i</sub>(i=1,2...,k-1)的似然比LLR(b<sub>i</sub>)方法为:子步骤1:判决步骤5中计算所得的b<sub>i</sub><sup>*</sup>,●如果<maths num="0009"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>b</mi><mi>i</mi><mo>*</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>则令<maths num="0010"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>s</mi><mi>i</mi><mo>-</mo></msubsup><mo>=</mo><msup><mi>s</mi><mo>*</mo></msup><mo>=</mo><mrow><msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>b</mi></mrow><mn>0</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>2</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>而令星座点s<sub>i</sub><sup>+</sup>的第0至i-1个比特与硬判符号s<sup>*</sup>的第0至i-1个比特相等,第i个比特为1,第i+1个比特为1,其余比特全为0,即<maths num="0011"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>s</mi><mi>i</mi><mo>+</mo></msubsup><mo>=</mo><mrow><msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>b</mi></mrow><mn>0</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mn>1,1,0,0</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mn>0</mn><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>●如果<maths num="0012"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>b</mi><mi>i</mi><mo>*</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>则令<maths num="0013"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>s</mi><mi>i</mi><mo>+</mo></msubsup><mo>=</mo><msup><mi>s</mi><mo>*</mo></msup><mo>=</mo><mrow><msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>b</mi></mrow><mn>0</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>2</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>而令星座点s<sub>i</sub><sup>-</sup>的第0至i-1个比特与硬判符号s<sup>*</sup>的第0至i-1个比特相等,第i个比特为0,第i+1个比特为1,其余比特全为0,即<maths num="0014"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>s</mi><mi>i</mi><mo>-</mo></msubsup><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>b</mi><mn>0</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup><mi>b</mi><mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>,</mo><mn>0,1,0,0</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mn>0</mn><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>子步骤2:将s<sub>i</sub><sup>-</sup>与s<sub>i</sub><sup>+</sup>代入公式(2)计算得到<img file="S2008100449138C000118.GIF" wi="20" he="38" />中第i个比特b<sub>i</sub>的比特似然比:<maths num="0015"><![CDATA[<math><mrow><mi>LLR</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>b</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><msup><mi>&sigma;</mi><mn>2</mn></msup></mfrac><mrow><mo>(</mo><msup><mrow><mo>|</mo><mover><mi>r</mi><mo>^</mo></mover><mo>-</mo><msubsup><mi>s</mi><mi>i</mi><mo>-</mo></msubsup><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msup><mrow><mo>|</mo><mover><mi>r</mi><mo>^</mo></mover><mo>-</mo><msubsup><mi>s</mi><mi>i</mi><mo>+</mo></msubsup><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1,2</mn><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>步骤3:利用步骤1和步骤2计算得到的每个比特的似然比,进行译码,然后输出译码后的数据。
地址 610054四川省成都市成华区建设北路二段四号