用于分层调变之方法与装置

摘要

本发明揭示一种改善分层调变(layered modulation；LM)之方法与装置。本发明揭示两种LM实施方法，其根据信号频率分别使用单一与多个询答器。分层阶层式8PSK(hierarchical 8PSK；H-8PSK)系LM的一特殊情况。藉由重新编码H-8PSK信号的高优先权(high-priority；HP)部分，LM可改善H-8PSK信号的载波杂讯比(carrier-to-noise ratio； CNR)。LM可为电脑模拟的，可用一预计CNR性能连续解调变一两层信号。为进行离线处理，可使用即时信号模拟LM信号。此外，一信号处理装置可即时处理由即时卫星信号模拟的LM信号。

主权项

1.一种用于模拟具有一上层之一第一调变及一下 层之一第二调变的一分层调变信号的方法,包括下 列步骤: 提供包括一第一调变位元流的一上层信号; 提供包括一第二调变位元流的一下层信号; 减弱该下层信号;以及 组合该上层信号与经减弱之该下层信号以产生复 合层调变信号; 其中至少一定向耦合器系用于分接该复合层调变 信号。 2.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包括向该 上层信号增加杂讯;以及 升频该复合层调变信号; 其中提供该上层信号包括调变该第一位元流,而提 供该下层信号则包括调变该第二位元流。 3.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包括放大 该上层信号;以及 放大该下层信号; 其中提供该上层信号包括自一第一卫星询答器接 收该第一调变位元流,而提供该下层信号则包括自 一第二卫星询答器接收该第二调变位元流。 4.如申请专利范围第1项之方法,进一步包括用于分 接该上层信号之一第二定向耦合器。 5.如申请专利范围第1项之方法,进一步包括用于分 接经减弱之该下层信号之一第二定向耦合器。 6.如申请专利范围第1、2、3、4或5项之方法,其进 一步包括调谐该复合层调变信号。 7.如申请专利范围第6项之方法,其进一步包括根据 该分层调变信号的同相及正交成分评估该复合层 调变信号的性能。 8.一种用于实施申请专利范围第1、2、4或5项之方 法的信号模拟器,包括: 一第一调变器,其用于调变该上层之一位元流以产 生一上层信号; 一杂讯产生器,其用于向该上层信号增加杂讯; 一第二调变器,其用于调变一下层之一位元流以产 生一下层信号; 一衰减器,其用于减弱该下层信号;以及 一组合器,其用于组合增加了杂讯的该上层信号与 减弱了的该下层信号以产生该复合层调变信号。 9.如申请专利范围第8项之信号模拟器,其中该衰减 器包括一可变衰减器。 10.如申请专利范围第8项之信号模拟器,其进一步 包括用于升频该复合层调变信号之一升频器。 11.如申请专利范围第8项之信号模拟器,其进一步 包括用于升频该复合层调变信号之一升频器。 12.如申请专利范围第8项之信号模拟器,其进一步 包括用于调谐该复合层调变信号之一调谐器。 13.一种用于实施申请专利范围第1、3、4或5项之方 法的信号模拟器,包括: 一第一天线,其用于自一第一卫星询答器接收该上 层信号; 一第一放大器,其用于放大该所接收上层信号; 一第二天线,其用于自一第二卫星询答器接收该下 层信号; 一第二放大器,其用于放大该所接收下层信号; 一衰减器,其用于减弱该所接收下层信号;以及 一组合器,其用于组合该上层信号与减弱了的该下 层信号以产生该复合层调变信号。 14.如申请专利范围第13项之信号模拟器,其中该衰 减器包括一可变衰减器。 15.如申请专利范围第13项之信号模拟器,其进一步 包括一用于调谐该复合层调变信号之调谐器。 16.一种用于模拟具有一上层之第一调变及一下层 之第二调变的一分层调变信号之方法,其包括下列 步骤: 提供包括一第一调变位元流的一上层信号; 提供包括一第二调变位元流的一下层信号; 减弱该下层信号; 组合该上层信号与经减弱之该下层信号以产生复 合层调变信号; 调谐该复合层调变信号;以及 根据该分层调变信号的同相及正交成分评估该复 合层调变信号的性能。 17.如申请专利范围第16项之方法,其进一步包括: 增加杂讯至该上层信号;以及 升频该复合层调变信号; 其中提供该上层信号包括调变该第一位元流,而提 供该下层信号则包括调变该第二位元流。 18.如申请专利范围第16项之方法,其进一步包括放 大该上层信号;以及 放大该下层信号; 其中提供该上层信号包括自一第一卫星询答器接 收该第一调变位元流,而提供该下层信号则包括自 一第二卫星询答器接收该第二调变位元流。 19.如申请专利范围第16项之方法,其中至少一定向 耦合器系用于分接该上层信号。 20.如申请专利范围第16项之方法,其中至少一定向 耦合器系用于分接经减弱之该下层信号。 21.如申请专利范围第16项之方法,其中至少一定向 耦合器系用于分接该复合层调变信号。 22.一种用于模拟具有一上层之一第一调变及一下 层之一第二调变的一分层调变信号之信号模拟器, 其包括: 一第一调变器,其用于调变该上层之一位元流以产 生一上层信号; 一杂讯产生器,其用于向该上层信号增加杂讯; 一第二调变器,其用于调变一下层之一位元流以产 生一下层信号; 一衰减器,其用于减弱该下层信号; 一组合器,其用于组合增加了杂讯的该上层信号与 经减弱之该下层信号以产生该复合层调变信号;以 及 一定向耦合器,其用于分接该复合层调变信号。 23.如申请专利范围第22项之信号模拟器,其中该衰 减器包括一可变衰减器。 24.如申请专利范围第22项之信号模拟器,其进一步 包括用于升频该复合层调变信号之一升频器。 25.如申请专利范围第22项之信号模拟器,其进一步 包括用于升频该复合层调变信号之一升频器。 26.如申请专利范围第22项之信号模拟器,其进一步 包括用于调谐该复合层调变信号之一调谐器。 27.一种用于模拟具有一上层之第一调变及一下层 之第二调变的一分层调变信号之信号模拟器,其包 括: 一第一天线,其用于自一第一卫星询答器接收该上 层信号; 一第一放大器,其用于放大该所接收上层信号; 一第二天线,其用于自一第二卫星询答器接收该下 层信号; 一第二放大器,其用于放大该所接收下层信号; 一衰减器,其用于减弱该所接收下层信号;以及 一组合器,其用于组合该上层信号与经减弱之该下 层信号以产生该复合层调变信号。 28.如申请专利范围第27项之信号模拟器,其中该衰 减器包括一可变衰减器。 29.如申请专利范围第27项之信号模拟器,其进一步 包括用于调谐该复合层调变信号之一调谐器。 图式简单说明: 图1A至1C说明分层调变传输中信号层的关系; 图2A至2C说明非连贯地位于一第一传输层上的一第 二传输层的信号分布及其相位特征; 图3A系说明QPSK信号分布的图; 图3B系说明透过分层调变实现之非均匀8 PSK信号分 布的图; 图4A系说明使用单一询答器之分层调变系统的方 块图; 图4B系说明使用两个询答器之分层调变系统的方 块图; 图5系分层调变信号之范例接收器的方块图; 图6为说明上下层之间之共用通道容量的曲线图; 图7系阶层式调变之一范例接收器的方块图; 图8系阶层式调变之一第二范例接收器的方块图; 图9系范例分层调变信号模拟器的方块图; 图10系显示BER测试结果之范例分层调变信号模拟 器的GUI; 图11A系实验室模拟分层调变信号之范例系统的方 块图; 图11B系使用卫星信号模拟分层调变信号之范例系 统的方块图; 图12系模拟分层调变信号之范例方法的流程图; 图13系分层调变信号之范例处理的流程图; 图14系范例分层调变信号之功率频谱曲线图; 图15A至15C系说明一范例分层调变信号的上层符号 时序再生的曲线图; 图15D至15F系说明一范例分层调变信号的上层符号 时序再生信号的曲线图; 图16A至16C系说明一范例分层调变信号的上层载波 再生的曲线图; 图16D至16F系说明一范例分层调变信号的上层载波 再生信号的曲线图; 图17A系一范例分层调变信号的解调变器输出的未 编码上层位元错误曲线图; 图17B系一范例分层调变信号的Viterbi解码器输出的 上层位元组错误曲线图; 图17C系一范例分层调变信号的解交错器输出的上 层位元组错误曲线图; 图17D系一范例分层调变信号可由李德所罗门解码 器校正的上层错误曲线图; 图18为一范例分层调变信号的功率位准匹配曲线 图; 图19系一范例分层调变信号之所撷取下层信号的 功率频谱曲线图; 图20A至20C系说明一范例分层调变信号的下层符号 时序再生的曲线图; 图20D至20F系说明一范例分层调变信号的下层符号 时序再生信号的曲线图; 图21A至21C系说明一范例分层调变信号的下层载波 再生的曲线图; 图21D至21F系说明一范例分层调变信号的下层载波 再生信号的曲线图; 图22A系一范例分层调变信号的解调变器输出的未 编码下层位元错误曲线图; 图22B系一范例分层调变信号的Viterbi解码器输出的 下层位元组错误曲线图; 图22C系一范例分层调变信号的解交错输出的下层 位元组错误曲线图; 图22D系一范例分层调变信号可由李德所罗门解码 器校正的上层错误曲线图; 图23A系一范例分层调变信号的上下层未编码位元 错误率曲线图;以及 图23B系一范例分层调变信号的上下层Viterbi解码器 输出位元错误率曲线图。