[其他]能夠減小峰值幅度的多態(tài)正交調(diào)幅系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000007546
• 申請(qǐng)日: 1985-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1003343B
• 公開(kāi)（公告）日: 1989-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 內(nèi)堀淳一;小泉裕;龍敏彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本電氣株式會(huì)社
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 蕭**昌;李先春

在一個(gè)多態(tài)ＱＡＭ系統(tǒng)中，其中由每個(gè)輸入數(shù)字信號(hào)代表Ｎ級(jí)電平或者少于Ｎ級(jí)電平的第一和第二輸入信號(hào)，對(duì)一對(duì)正交載波信號(hào)予以調(diào)制，使之成為在相位平面上具有Ｍ個(gè)信號(hào)點(diǎn)其中Ｍ等于Ｎ²的一個(gè)正交調(diào)幅信號(hào)，一個(gè)碼變換單元（４１）按照一個(gè)預(yù)先確定的規(guī)則把數(shù)字信號(hào)變換為用于調(diào)制載波信號(hào)的第一和第二調(diào)制信號(hào)，該調(diào)制信號(hào)具有排列在一個(gè)圓中的Ｍ個(gè)信號(hào)點(diǎn)，該圓的直徑短于其邊與Ｎ級(jí)電平相對(duì)應(yīng)的一個(gè)正方形的對(duì)角線。

本發(fā)明是關(guān)于一種正交調(diào)幅系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱為QAM）和用作該調(diào)制系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)系統(tǒng)-正交幅度調(diào)解系統(tǒng)。

在QAM系統(tǒng)中，由第一和第二數(shù)字輸入信號(hào)將一對(duì)正交載波信號(hào)的幅度調(diào)制成為某一傳輸功率的正交調(diào)幅信號(hào)。當(dāng)該第一和第二數(shù)字輸入信號(hào)都是i比特二進(jìn)制信號(hào)時(shí)，則這個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)至多能夠表示為N級(jí)電平，這里N等于2′，式中i是一個(gè)自然數(shù)。該正交調(diào)幅信號(hào)成為一個(gè)M元或多態(tài)正交調(diào)幅信號(hào)，也就是在一個(gè)具有原點(diǎn)和在該原點(diǎn)相交的實(shí)數(shù)軸和虛數(shù)軸的相位平面中包含有M個(gè)信號(hào)點(diǎn)。這些M個(gè)信號(hào)點(diǎn)在數(shù)目方面等于N²，并且對(duì)稱地分布在其中心在原點(diǎn)，其邊平行于實(shí)數(shù)軸和虛數(shù)軸的一個(gè)正方形之中。換言之，這些M個(gè)信號(hào)點(diǎn)分布在相位平面的一個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)之中。這種QAM系統(tǒng)在下文中稱之多態(tài)QAM系統(tǒng)。

當(dāng)從QAM系統(tǒng)經(jīng)過(guò)傳輸媒質(zhì)傳輸?shù)揭粋€(gè)正交幅度解調(diào)系統(tǒng)時(shí)，該正交調(diào)幅信號(hào)不可避免地要發(fā)生某種符號(hào)誤碼率的符號(hào)誤碼。該符號(hào)誤碼率取決于兩個(gè)相鄰信號(hào)點(diǎn)之間的距離。另一方面，傳輸功率是由正交調(diào)幅信號(hào)的峰值幅度決定的，即由原點(diǎn)和位于正方形每一個(gè)頂點(diǎn)的信號(hào)點(diǎn)之間的距離決定的，峰值幅度的增大正比于信號(hào)點(diǎn)的增多。減小發(fā)送功率是人們所希望的，但是如果為了減小發(fā)送功率而減小峰值幅度的話，則會(huì)使兩個(gè)相鄰信號(hào)點(diǎn)之間的距離降低，因而導(dǎo)致增加符號(hào)誤碼率。

在一篇投稿給IEEE雜志通信精選IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATION（Vol.SAC，No.5，September，1984，pages 632-646）的文章中，G.David Forney Jr.等人建議了諸信號(hào)點(diǎn)的種種構(gòu)象，這些信號(hào)點(diǎn)在數(shù)目上等于N＝2^（n/2)，且被安排在一個(gè)具有一個(gè)原點(diǎn)、實(shí)軸和虛軸的相平面中。

為了減少峰值幅度，舉出了一種N＝8（M＝64），即n＝6的圓形構(gòu)象實(shí)例。

然而，在上述文章里沒(méi)有對(duì)N＝16（n＝8）的圓形構(gòu)象作出考慮。

同時(shí)，這些信號(hào)點(diǎn)最好是彼此相對(duì)于相平面的原點(diǎn)、實(shí)軸和虛軸對(duì)稱。換句話說(shuō)，一個(gè)點(diǎn)對(duì)稱和一軸對(duì)稱最好在諸信號(hào)點(diǎn)間加以保持。此外，在實(shí)軸和虛軸上，最好不要放置信號(hào)點(diǎn)。這是因?yàn)椋闷胀ǖ碾娐穪?lái)甄別放在軸上的信號(hào)點(diǎn)，實(shí)際上是困難的。在上述文章里建議的圓形構(gòu)象具有四個(gè)被安置在實(shí)軸和虛軸上的信號(hào)點(diǎn)，這四個(gè)信號(hào)點(diǎn)實(shí)際上不能用一般的方法加以實(shí)現(xiàn)的。

因此，本發(fā)明的一個(gè)目的，是要提供一種實(shí)際上能夠用普通的電路技術(shù)構(gòu)成的多態(tài)正交調(diào)幅系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是要提供所描述的一類多態(tài)正交調(diào)幅系統(tǒng)，其中的信號(hào)點(diǎn)可以在其間保持有一點(diǎn)對(duì)稱和一軸對(duì)稱而在實(shí)軸和虛軸上不安置有信號(hào)點(diǎn)的情況下安排在一個(gè)相位平面上。

本發(fā)明還有另一個(gè)目的是要提供所描述的一類多態(tài)正交調(diào)幅系統(tǒng)，其中的信號(hào)點(diǎn)數(shù)目不小于256。

通過(guò)一個(gè)第一和一個(gè)第二輸入數(shù)字信號(hào)將一對(duì)正交載波信號(hào)調(diào)制為一多態(tài)正交調(diào)幅信號(hào)的一多態(tài)正交調(diào)幅系統(tǒng)，每個(gè)所說(shuō)第一和第二輸入數(shù)字信號(hào)最多能代表N級(jí)電平（其中N等于2¹，i代表一個(gè)不小于4的整數(shù)），所說(shuō)第一和第二輸入數(shù)字信號(hào)規(guī)定M個(gè)在一相平面上的信號(hào)點(diǎn)（其中M等于N²），相位平面具有一個(gè)原點(diǎn)和在所說(shuō)原點(diǎn)十字交叉的實(shí)軸和虛軸，在該相位平面上的所說(shuō)M個(gè)信號(hào)點(diǎn)要排成一個(gè)排成正方形的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，而在所說(shuō)實(shí)軸和所說(shuō)虛軸上沒(méi)有安置信號(hào)點(diǎn)，所說(shuō)正方形具有4個(gè)頂點(diǎn)，這種多態(tài)正交調(diào)幅系統(tǒng)的特征在于，其改進(jìn)包括變換裝置，用以將所說(shuō)第一和第二輸入數(shù)字信號(hào)變換為所說(shuō)多態(tài)正交調(diào)幅信號(hào)，以便只要將各頂點(diǎn)附近的信號(hào)點(diǎn)移向所說(shuō)實(shí)軸和所說(shuō)虛軸而不干擾所說(shuō)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，就可將多態(tài)正交調(diào)幅信號(hào)的所說(shuō)M個(gè)信號(hào)點(diǎn)近似地安排在所說(shuō)相位平面上的圓形附近。