專利名稱：采用16-元正交調(diào)幅的通信系統(tǒng)中的解調(diào)設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及采用多級調(diào)制的通信系統(tǒng)中的解調(diào)設(shè)備和方法，尤其涉及在用于采用16-元(16-ary)QAM(正交調(diào)幅)的通信系統(tǒng)的解調(diào)器中計算信道解碼器的輸入軟值的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，當利用16-元QAM(用于提高譜效率的典型多級調(diào)制)，調(diào)制由信道編碼器編碼的信號時，接收器中的解調(diào)器需要從由同相信號分量和正交相位信號分量組成的2維信號中生成與信道編碼器的輸出位相對應的軟值(或軟判決值)的映射算法，以便接收器中的信道解碼器可以通過軟判決解碼來解碼調(diào)制信號。
映射算法分為由Nokia提出的簡單度量過程(simple metric procedure)和由Motorola提出的雙重最小度量過程(dual minimun metric procedure)，這兩種算法為輸出位計算LLR(對數(shù)似然比)，并且把計算的LLR用作信道解碼器的輸入軟判決值。
簡單度量過程(一種通過把復雜LLR計算公式修改成簡單近似公式而給出的映射算法)擁有簡單的LLR計算公式，但是，使用近似算法引起的LLR失真導致了性能變差。雙重最小度量過程(一種借助于更精確的近似公式計算LLR和把計算的LLR用作信道解碼器的輸入軟判決值的映射算法)可以在一定程度上彌補簡單度量過程的性能變差。但是，與簡單度量過程相比，這個過程需要更多的計算，因此，使硬件復雜性增加了相當多。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種在用于采用16-元QAM的通信系統(tǒng)的解調(diào)器中，借助于接收信號，而無需獲取最小距離值所需的映射表或復雜處理地簡化通過雙重最小度量過程計算的、信道解碼器的輸入軟值的獲取的設(shè)備和方法。
為了實現(xiàn)上面和其它目的，本發(fā)明提供了在采用調(diào)制技術(shù)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中解調(diào)接收信號的方法，所述調(diào)制技術(shù)把信道編碼器的輸出序列劃分成4個位和把這些位映射到含有同相分量Xk和正交相位分量Yk的16個信號點的特定一個上。所述方法包括通過從正交相位分量Yk的電平|Yk|中減去映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離2a，判決第三解調(diào)碼元的軟值Zk；如果軟值Zk是負值，把第一變量α設(shè)置成“0”，如果Zk是正值和正交相位分量Yk是負值，把第一變量α設(shè)置成“-1”，和如果Zk是正值和正交相位分量Yk也是正值，把第一變量α設(shè)置成“1”；通過利用正交相位分量Yk、軟值Zk和第一變量α計算Yk+α*Zk，確定第四解調(diào)碼元的軟值；通過從同相分量Xk的電平|Xk|中減去映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離2a，確定第一解調(diào)碼元的軟值Z′k；如果軟值Z′k是負值，把第二變量β設(shè)置成“0”，如果Z′k是正值和同相分量Xk是負值，把第二變量β設(shè)置成“-1”，和如果Z′k是正值和同交位分量Xk也是正值，把第二變量β設(shè)置成“1”；通過利用同相分量Xk、軟值Z′k和第二變量β計算Xk+β*Z′k，確定第二解調(diào)碼元的軟值。


通過結(jié)合附圖，進行如下詳細描述，本發(fā)明的上面和其它目的、特征和優(yōu)點將更加清楚，在附圖中圖1顯示了有關(guān)16-元QAM的信號星座圖(constellation diagram)；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例，在采用16-元QAM的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中確定輸入到信道解碼器的4個解調(diào)碼元的軟值的過程；圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例，執(zhí)行確定解調(diào)碼元的軟判決值的過程的方塊圖；和圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例，在采用16-元QAM的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中確定信道解碼器的輸入軟值的碼元解調(diào)器。
具體實施例方式
下文參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在如下的描述中，對那些眾所周知的功能或結(jié)構(gòu)將不作詳細描述，否則的話，本發(fā)明的重點將不突出。
本發(fā)明提供了在用于采用16-元QAM的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的解調(diào)器中，無需映射表或復雜計算，就可以獲得通過雙重最小度量過程計算的，信道解碼器的輸入軟值的方法。
下文將描述從2維接收信號中生成多維軟值的算法。把二進制信道編碼器的輸出序列分成m個位，并且根據(jù)Gray編碼規(guī)則，將其映射成M(＝2m)個信號點當中的相應信號點。這可以通過下式來表示。
方程(1)sk,m-1sk,m-2···sk,0→fIk,Qk]]>在方程(1)中，sk，i(i＝0，1，...，m-1)表示二進制信道編碼器的輸出序列中映射成第k碼元的第i位，和Ik和Qk分別表示第k碼元的同相信號分量和正交相位信號分量。對于16-元QAM，m＝4和相應的信號星座顯示在圖1中。如圖所示，信號星座由16個信號點組成，和每個象限由4個信號點組成。每個信號點用4個碼元表達。例如，在圖1中，第一象限被劃分成4個區(qū)域；右上區(qū)被映射成碼元流“0000”，右下區(qū)被映射成碼元流“0100”，左上區(qū)被映射成碼元流“0001”，和左下區(qū)被映射成碼元流“0101”。
由Ik分量和Qk分量組成的、接收器中的碼元解調(diào)器的復輸出被定義成方程(2)Rk≡Xk+jYk=gk(Ik+jQk)+(ηkI+jηkQ)]]>在方程(2)中，Xk和Yk分別表示碼元解調(diào)器的輸出的同相信號分量和正交相位信號分量。并且，gk是指示發(fā)送器、發(fā)送媒體和接收器的增益的復系數(shù)。另外，ηkI和ηkQ是平均值為0和散度為σn2的高斯噪聲，它們彼此統(tǒng)計獨立。
與序列sk，i(i＝0，1，...，m-1)有關(guān)的LLR可以通過方程(3)來計算，并且可以把計算的LLR用作輸入到信道解碼器的軟值。
方程(3)Λ(sk,i)=KlogPr{sk,i=0|Xk,Yk}Pr{sk,i=1|Xk,Yk}i=0,1,…,m-1]]>在方程(3)中，Λ(sk，i)是軟值，K是常數(shù)，和Pr{A|B}表示被定義成當發(fā)生事件B時，發(fā)生事件A的概率的條件概率。但是，由于方程(3)是非線性的，伴隨著相對來說很多的計算，因此，為了實際實現(xiàn)它，需要能夠逼近方程(3)的算法。在方程(2)中，在gk＝1的高斯噪聲信道的情況下，可以通過雙重最小度量過程近似計算方程(3)如下。
方程(4)Λ(sk,i)=KlogΣzkexp{-1/ση2|Rk-zk(sk,i=0)|2}Σzkexp{-1/ση2|Rk-zk(sk,i=1)|2}]]>≈Klogexp{-1/ση2min|Rk-zk(sk,i=0)|2}exp{-1/ση2min|Rk-zk(sk,i=1)|2}]]> 在方程(4)中，K′=(1/σn2)K,]]>和zk(sk，i＝0)和zk(sk，i＝1)分別表示對于sk，i＝0和sk，i＝1，Ik+jQk的實際值。為了計算方程(4)，有必要對2維接收信號Rk，通過使|Rk-zk(sk，i＝0)|2和|Rk-zk(sk，i＝1)|2達到最小來確定zk(sk，i＝0)和zk(sk，i＝1)。
可以把通過雙重最小度量過程進行近似計算的方程(4)重寫成如下形式方程(5) =K′(2nk,i-1)[|Rk-zk(sk,i=nk,i)|2-min|Rk-zk(sk,i=n‾k,i)|2]]]>在方程(5)中，nk，i表示與與Rk最接近的信號點有關(guān)的逆映射序列的第i位值，和nk，i表示nk，i反值(negation)。最接近信號點由Rk的同相信號分量值和正交相位信號分量值的范圍決定。因此，可以把方程(5)的方括號中的第一項寫成方程(6)|Rk-zk(sk，i＝nk，i)|2＝(Xk-Uk)2+(Yk-Vk)2在方程(6)中，Uk和Vk分別表示通過{nk，m-1，...，nk，i，...，nk，1，nk，0}映射的信號點的同相信號分量和正交相位信號分量。
并且，可以把方程(5)的方括號中的第二項寫成方程(7)min|Rk-zk(sk，i＝nk，i)|2＝(Xk-Uk，i)2+(Yk-Vk，i)2在方程(7)中，Uk，i和Vk，i分別表示通過使|Rk-zk(sk，i＝nk，i)|2達到最小的zk的逆映射序列{mk，m-1，...，mk，i(＝nk，i)，...，mk，1，mk，0}映射的信號點的同相信號分量和正交相位信號分量。通過方程(6)和方程(7)把方程(5)重寫成方程(8)。
方程(8)


下文將描述采用16-元QAM的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的解調(diào)器通計算到信道解碼器的輸入軟判決值的過程。首先，表(1)和表(2)用于從16-元QAM調(diào)制接收信號Rk的兩個信號分量Xk和Yk中計算{nk，3，，nk，2，nk，1，nk，0}、Uk和Vk。表1顯示了接收信號Rk的正交相位信號分量Yk出現(xiàn)在與圖1的水平軸平行的4個區(qū)域的每一個中的情況的{nk，3，nk，2}和Vk。為了方便起見，從表1中省略了3個邊界值，即，在Yk＝-2a，Yk＝0和Yk＝2a上的所得值。表2顯示了接收信號Rk的同相信號分量Xk出現(xiàn)在與圖1的垂直軸平行的4個區(qū)域的每一個中的情況的{nk，1，nk，0}和Uk。為了方便起見，從表2中省略了3個邊界值，即，在Xk＝-2a，Xk＝0和Xk＝2a上的所得值表1

表2

表3顯示了使就函數(shù){nk，3，nk，2，nk，1，nk，0}而言，對于i(i∈{0，1，2，3})計算的|Rk-zk(sk，i＝nk，i)|2達到最小的序列{mk，3，mk，2，mk，1，mk，0}，并且還顯示了相應zk的同時和正交相位信號分量Uk，i和Vk，i。
表3

表4和表5顯示了對于{nk，3，nk，2}和{nk，1，nk，0}的所有組合，與在表3中計算的{mk，3，mk，2}和{mk，1，mk，0}相對應的Vk，i和Uk，i。
表4

表5

表4顯示了以K′×4a的比率，按比例縮小把表4和表5的Vk，i和Uk，i代入方程(8)中獲得的信道解碼器的軟值給出的結(jié)果，也就是說，當采用接收信號Rk時，可以通過表6和表7把滿足相對條件的LLR輸出成輸入軟值。如果用在該系統(tǒng)中的信道解碼器不是max-logMAP(最大對數(shù)后驗(logarithmicmaximum a posteriori)解碼器，那么，必須加入與成比例縮小比成反比地成比例放大表6和表7的LLR的過程。
表6


表7

但是，當利用表6或表7的映射表輸出信道解碼器的輸入軟值時，解調(diào)器將不利于進行確定接收信號的條件的運算，和需要根據(jù)相應條件存儲輸出內(nèi)容的存儲器。這樣的缺點可以通過利用含有簡單條件判決運算的公式來取代映射表來計算到信道解碼器的輸入軟值加以克服。
為此，顯示在表6和表7中的條件判決公式可以表達成表8和表9。在表8中Zk＝|Yk|-2a，和在表9中Z′k＝|Xk|-2a。在表8和表9中，甚至從表6和表7中省略掉的、在3個邊界值上的軟值也被考慮進來。
表8

表9

<p>表5

Λ(sk，0)＝Z′k也就是說，在采用16-元QAM的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，通過方程(9)和方程(10)的簡單條件公式，利用方程(4)的雙重最小度量過程，可以對一個接收信號實際計算出作為解調(diào)器的輸出和信道解碼器的輸入的4個軟值。這個過程顯示在圖2中。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例，在采用16-元QAM的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中確定輸入到信道解碼器的4個解調(diào)碼元的軟值的過程。在圖2中，通過雙重最小度量過程確定軟值的過程可以分為通過分析正交相位信號和值“a”來判決α，以及通過分析同相信號和值“a”來判決β的第一步驟，和輸出通過在第一步驟中判決的α和β值確定的軟值的第二步驟。如下所述的運算可以由例如接收器的碼元解調(diào)器來進行。
參照圖2，在步驟201中，碼元解調(diào)器利用由同相分量Xk和正交相位分量Yk組成的2維接收信號Rk和映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離2a，計算Zk＝|Yk|-2a。這里，Zk、Yk、Xk和“a”都是實數(shù)。碼元解調(diào)器在步驟203中確定通過上面公式計算的所得值是否是正數(shù)。例如，Zk、Yk、Xk和“a”用包括符號位的數(shù)字值來表達。因此，在步驟203中，碼元解調(diào)器確定所得值的MSB(或符號位)是否是“0”。如果MSB是“0”，即，所得值是正數(shù)，那么，碼元解調(diào)器轉(zhuǎn)到步驟205。否則，碼元解調(diào)器轉(zhuǎn)到步驟209，在步驟209中，它把變量α設(shè)置成“0”。在步驟205中，碼元解調(diào)器確定正交相位分量Yk是否是正數(shù)，即確定Yk的MSB是否是“0”。如果Yk是正數(shù)，那么，在步驟208中，碼元解調(diào)器把變量α設(shè)置成“1”。否則，在步驟207中，碼元解調(diào)器把變量α設(shè)置成“-1”。此后，在步驟210中，碼元解調(diào)器利用Yk+α*Zk，判決與接收信號Rk相對應的解調(diào)碼元當中的第四解調(diào)碼元sk，3，和利用Zk判決第三解調(diào)碼元sk，2，從而判決到信道解碼器的輸入軟值。
到此為止，已經(jīng)描述了利用正交相位分量，為第四和第三解調(diào)碼元判決軟值的過程。接著，下文詳細描述利用同相分量，為第二和第一解調(diào)碼元判決軟值的過程。
在步驟211中，碼元解調(diào)器利用由同相分量Xk和正交相位分量Yk組成的2維接收信號Rk和映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離2a，計算Z′k＝|Xk|-2a。碼元解調(diào)器在步驟213中，確定通過上面公式計算的所得值是否是正數(shù)，即，確定所得值的MSB(或符號位)是否是“0”。如果所得值是正數(shù)，那么，碼元解調(diào)器轉(zhuǎn)到步驟215。否則，碼元解調(diào)器轉(zhuǎn)到步驟219，在步驟219中，它把變量β設(shè)置成“0”。在步驟215中，碼元解調(diào)器確定同相分量Xk是否是正數(shù)，即確定Xk的MSB是否是“0”。如果Xk是正數(shù)，那么，在步驟218中，碼元解調(diào)器把變量β設(shè)置成“1”。否則，在步驟217中，碼元解調(diào)器把變量β設(shè)置成“-1”。此后，在步驟220中，碼元解調(diào)器利用Xk+β*Z′k，判決與接收信號Rk相對應的解調(diào)碼元當中的第二解調(diào)碼元sk，1，和利用Z′k判決第一解調(diào)碼元sk，0，從而判決信道解碼器的輸入軟值。判決第四和第三解調(diào)碼元的過程和判決第二和第一解調(diào)碼元的過程可以依次進行，也可以同時進行。把解調(diào)碼元的判決軟值提供給信道解碼器。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例，執(zhí)行判決解調(diào)碼元的軟值的過程的功能塊。參照圖3，正交相位信號分析器301根據(jù)給定規(guī)則，利用接收信號Rk的正交相位分量Yk和映射表的同一軸上的兩個解調(diào)碼元之間距離2a，計算變量α。如上所述，變量α是根據(jù)Zk(＝|Yk|-2a)的符號和正交相位分量Yk的符號計算出來的。第一軟值輸出單元302利用來自正交相位信號分析器301的變量α、正交相位分量Yk和距離2a，計算方程(9)，并且輸出第四和第三解調(diào)碼元的軟值。
同相信號分析器303根據(jù)給定規(guī)則，利用接收信號Rk的同相分量Xk和映射表的同一軸上的兩個解調(diào)碼元之間距離2a，計算變量β。如上所述，變量β是根據(jù)Z′k(＝|Xk|-2a)的符號和同相分量Xk的符號計算出來的。第二軟值輸出單元303利用來自同相信號分析器303的變量β、同相成Xk和距離2a，計算方程(10)，并且輸出第二和第一解調(diào)碼元的軟值。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例，在采用16-元QAM的數(shù)字通信系統(tǒng)中判決信道解碼器的輸入軟值的碼元解調(diào)器，其中，碼元解調(diào)器通過基于方程(9)和方程(10)的硬件來實現(xiàn)。在如下的描述中，接收信號Rk、同相分量Xk、正交相位分量Yk、變量Zk、變量Z′k、參數(shù)α、參數(shù)β和“a”都是含有包括符號位的數(shù)字值的實數(shù)參照圖4，第一計算器401利用接收信號Rk的正交相位分量Yk和映射表的同一軸上的兩個解調(diào)碼元之間距離2a，計算Zk(＝|Yk|-2a)，并且輸出Zk。乘法器402將來自第一計算器401的Zk乘以“-1”，從而使Zk的符號相反。第一MSB提取器403提取正交相位分量Yk的MSB，并且把它提供給第一選擇器405，和第二MSB提取器404提取來自第一計算器401的Zk的MSB，并且把它提供給第二選擇器406。第一選擇器405接收來自第一計算器401的Zk和來自第一乘法器402的“-Zk”，并且根據(jù)來自第一MSB提取器403的選擇信號，選擇兩個輸入值之一。第二選擇器406接收第一選擇器405的輸出和位“0”，并且根據(jù)來自第二MSB提取器404的選擇信號，選擇兩個輸入值之一。第一加法器407相加第二選擇器406的輸出和正交相位分量Yk，輸出第四解調(diào)碼元的軟值。并且，把第一計算器401計算的Zk值判決為第四解調(diào)碼元的軟值。
第二計算器411利用接收信號Rk的同相分量Xk和映射表的同一軸上的兩個解調(diào)碼元之間距離2a，計算Z′k(＝|Yk|-2a)，并且輸出Z′k。乘法器412將來自第二計算器411的Z′k乘以“-1”，從而使Z′k的符號相反。第三MSB提取器413提取同相分量Xk的MSB，并且把它提供給第三選擇器415，和第四MSB提取器414提取來自第二計算器411的Z′k的MSB，并且把它提供給第四選擇器416。第三選擇器415接收來自第二計算器411的Z′k和來自第二乘法器412的“-Z′k”，并且根據(jù)來自第三MSB提取器413的選擇信號，選擇兩個輸入值之一。第四選擇器416接收第三選擇器415的輸出和“0”，并且根據(jù)來自第四MSB提取器414的選擇信號，選擇兩個輸入值之一。第二加法器417相加第四選擇器416的輸出和同相分量Xk，輸出第二解調(diào)碼元的軟值。并且，把第二計算器411計算的Z′k值判決為第一解調(diào)碼元的軟值。
現(xiàn)在，在性能方面對傳統(tǒng)軟值判決和新軟值判決作一比較。
在通過方程(4)實現(xiàn)利用雙重最小度量過程的軟值計算器的情況下，傳統(tǒng)軟值判決方法預計數(shù)10次的求平方運算和比較運算，而圖4的新碼元解調(diào)器由4個加法器、2個乘法器和4個多路復用器組成，這非常有助于縮短和降低解調(diào)器的運算時間和復雜性。下表12顯示了對于i∈{0，1，2，3}，就運算類型和運算次數(shù)方面，在方程(4)和方程(9)到(10)之間所作的比較。
表12

總而言之，本發(fā)明從方程(6)到方程(8)和表1到表5的過程中推導出了表6到表11，以便縮短和降低當利用16-元QAM實際實現(xiàn)方程(4)-已知雙重最小度量過程，或通過簡單雙重最小度量過程獲得的方程(5)時，可能出現(xiàn)的時間延遲和復雜性。并且，本發(fā)明還提供了方程(9)和方程(10)-用于在16-元QAM中實現(xiàn)雙重最小度量過程的新公式。另外，本發(fā)明提供了根據(jù)方程(9)和方程(10)實現(xiàn)的硬件設(shè)備。
如上所述，在利用雙重最小度量過程導出作為信道解碼器的輸入所需的軟值(或軟判決值)的過程中，用于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的新16-元QAM解調(diào)器在獲得與使用存有公式時獲得的結(jié)果相同的結(jié)果的同時，可以進行更簡單、迅速的運算。通過硬件實現(xiàn)的軟值計算器顯著地縮短和降低了解調(diào)器的運算時間和復雜性。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種接收由第k正交相位分量Yk和第k同相分量Xk組成的輸入信號Rk(Xk，Yk)，和通過軟判決裝置為輸入信號Rk(Xk，Yk)生成軟值Λ(sk，0)、Λ(sk，1)、Λ(sk，2)和Λ(sk，3)的16-元QAM(正交調(diào)幅)解調(diào)設(shè)備，包括第一軟值判決器，用于根據(jù)如下方程，判決4個解調(diào)碼元當中第一和第二解調(diào)碼元的軟值Λ(sk，0)、Λ(sk，1)，Z′k＝|Xk|-2aΛ(sk，1)＝Xk+β·Z′k，其中， Λ(sk，0)＝Z′k其中，Λ(sk，0)表示第一解調(diào)碼元的軟值，Λ(sk，1)表示第二解調(diào)碼元的軟值，MSB是最高有效位或符號位，和“2a”表示映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離；和第二軟值判決器，用于根據(jù)如下方程，判決4個解調(diào)碼元當中第三和第四解調(diào)碼元的軟值Λ(sk，2)、Λ(sk，3)，Zk＝|Yk|-2aΛ(sk，3)＝Y(jié)k+α·Zk，其中， Λ(sk，2)＝Zk其中，Λ(sk，2)表示第三解調(diào)碼元的軟值，Λ(sk，3)表示第四解調(diào)碼元的軟值，和“2a”表示映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的16-元QAM解調(diào)設(shè)備，其中，第一軟值判決器包括第一計算器，用于利用同相分量Xk和映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離2a，計算Z′k＝|Xk|-2a，和輸出Z′k作為第一解調(diào)碼元的軟值；第一選擇器，用于接收來自第一計算器的Z′k和Z′k的反信號，和根據(jù)同相分量Xk的符號位，選擇兩個輸入之一；第二選擇器，用于接收第一選擇器的輸出和信號“0”，和根據(jù)Z′k的符號位，選擇兩個輸入之一；和第一加法器，用于將第二選擇器的輸出和同相分量Xk相加，和輸出第二解調(diào)碼元的軟值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的16-元QAM解調(diào)設(shè)備，其中，第二軟值判決器包括第二計算器，用于利用正交相位分量Yk和映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離2a，計算Zk＝|Yk|-2a，和輸出Zk，作為第三解調(diào)碼元的軟值；第三選擇器，用于接收來自第二計算器的Zk和Zk的反信號，和根據(jù)正交相位分量Yk的符號位，選擇兩個輸入之一；第四選擇器，用于接收第三選擇器的輸出和信號“0”，和根據(jù)Zk的符號位，選擇兩個輸入之一；和第二加法器，用于將第四選擇器的輸出和同相分量Yk相加，和輸出第四解調(diào)碼元的軟值。
4.一種接收由第k正交相位分量Yk和第k同相分量Xk組成的輸入信號Rk(Xk，Yk)，和通過軟判決裝置為輸入信號Rk(Xk，Yk)生成軟值Λ(sk，0)、Λ(sk，1)、Λ(sk，2)和Λ(sk，3)的16-元QAM(正交調(diào)幅)解調(diào)設(shè)備，包括第一計算器，用于通過從正交相位分量Yk的電平|Yk|中減去映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離2a，確定4個解調(diào)碼元當中第三解調(diào)碼元的軟值Λ(sk，2)；第二計算器，用于通過利用由第三解調(diào)碼元的軟值和正交相位分量Yk的符號位確定的第一變量α，計算Yk+α*Zk，來確定第四解調(diào)碼元的軟值Λ(sk，3)，其中，Zk是第三解調(diào)碼元的軟值；第三計算器，用于通過從同相分量Xk的電平|Xk|中減去距離2a，判決第一解調(diào)碼元的軟值Λ(sk，0)；和第四計算器，用于通過利用由第一解調(diào)碼元的軟值和同相分量Xk的符號位確定的第二變量β，計算Xk+β*Z′k，判決第二解調(diào)碼元的軟值Λ(sk，1)，其中，Z′k是第一解調(diào)碼元的軟值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的16-元QAM解調(diào)設(shè)備，其中，如果第三解調(diào)碼元的軟值Zk是負值，則第二計算器把第一變量α設(shè)置成“0”，如果Zk是正值和正交相位分量Yk是負值，則把第一變量α設(shè)置成“-1”，和如果Zk是正值和正交相位分量Yk也是正值，則把第一變量α設(shè)置成“1”。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的16-元QAM解調(diào)設(shè)備，其中，如果第一解調(diào)碼元的軟值Z′k是負值，則第四計算器把第二變量β設(shè)置成“0”，如果Z′k是正值和同相分量Xk是負值，則把第二變量β設(shè)置成“-1”，和如果Z′k是正值和同交位分量Xk也是正值，則把第二變量β設(shè)置成“1”。
7.一種接收由第k正交相位分量Yk和第k同相分量Xk組成的輸入信號Rk(Xk，Yk)，和通過軟判決裝置為輸入信號Rk(Xk，Yk)生成軟值Λ(sk，0)、Λ(sk，1)、Λ(sk，2)和Λ(sk，3)的16-元QAM(正交調(diào)幅)解調(diào)方法，包括利用如下方程，計算4個解調(diào)碼元當中第一和第二解調(diào)碼元的軟值Λ(sk，0)、Λ(sk，1)，Z′k＝|Xk|-2aΛ(sk，1)＝Xk+β·Z’k，其中， Λ(sk，0)＝Z′k其中，Λ(sk，0)表示第一解調(diào)碼元的軟值，Λ(sk，1)表示第二解調(diào)碼元的軟值，MSB是最高有效位或符號位，和“2a”表示映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離；和利用如下方程，計算4個解調(diào)碼元當中第三和第四解調(diào)碼元的軟值Λ(sk，2)、Λ(sk，3)，Zk＝|Xk|-2aΛ(sk，3)＝Y(jié)k+α·Zk，其中， Λ(sk，2)＝Zk其中，Λ(sk，2)表示第三解調(diào)碼元的軟值，Λ(sk，3)表示第四解調(diào)碼元的軟值，和“2a”表示映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的16-元QAM解調(diào)方法，其中，第一軟值判決步驟包括如下步驟利用同相分量Xk和映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離2a，計算Z′k＝|Xk|-2a，和輸出計算的Z′k作為第一解調(diào)碼元的軟值；根據(jù)同相分量Xk的符號位，選擇第一解調(diào)碼元的軟值Z′k和第一解調(diào)碼元的軟值Z′k的反信號之一，作為第一選擇信號；根據(jù)第一解調(diào)碼元的軟值Z′k的符號位，選擇第一選擇信號和信號“0”之一，作為第二選擇信號；和相加第二選擇信號和同相分量Xk，和輸出第二解調(diào)碼元的軟值。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的16-元QAM解調(diào)方法，其中，第二軟值判決步驟包括如下步驟利用正交相位分量Yk和映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離2a，計算Zk＝|Yk|-2a，和輸出計算的Zk，作為第三解調(diào)碼元的軟值；根據(jù)正交相位分量Yk的符號位，選擇第三解調(diào)碼元的軟值Zk和軟值Zk的反信號之一，作為第三選擇信號；根據(jù)Zk的符號位，選擇第三選擇信號和信號“0”之一，作為第四選擇信號；和相加第四選擇信號和正交相位分量Yk，和輸出第四解調(diào)碼元的軟值。
10.一種接收由第k正交相位分量Yk和第k同相分量Xk組成的輸入信號Rk(Xk，Yk)，和通過軟判決裝置為輸入信號Rk(Xk，Yk)生成軟值Λ(sk，0)、Λ(sk，1)、Λ(sk，2)和Λ(sk，3)的16-元QAM(正交調(diào)幅)解調(diào)方法，包括如下步驟(a)通過從正交相位分量Yk的電平|Yk|中減去映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離2a，計算4個解調(diào)碼元當中第三解調(diào)碼元的軟值Λ(sk，2)；(b)通過利用通過第三解調(diào)碼元的軟值和正交相位分量Yk的符號位確定的第一變量α，計算Yk+α*Zk，來確定第四解調(diào)碼元的軟值Λ(sk，3)，其中，Zk是第三解調(diào)碼元的軟值；(c)通過從同相分量Xk的電平|Xk|中減去距離2a，計算第一解調(diào)碼元的軟值Λ(sk，0)；和(d)通過利用通過第一解調(diào)碼元的軟值和同相分量Xk的符號位確定的第二變量β，計算Xk+β*Z′k，來確定第二解調(diào)碼元的軟值Λ(sk，1)，其中，Z′k是第一解調(diào)碼元的軟值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的16-元QAM解調(diào)方法，其中，步驟(b)包括如下步驟如果第三解調(diào)碼元的軟值Zk是負值，把第一變量α設(shè)置成“0”；如果Zk是正值和正交相位分量Yk是負值，把第一變量α設(shè)置成“-1”；和如果Zk是正值和正交相位分量Yk也是正值，把第一變量α設(shè)置成“1”。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的16-元QAM解調(diào)方法，其中，步驟(d)包括如下步驟如果第一解調(diào)碼元的軟值Z′k是負值，把第二變量β設(shè)置成“0”；如果Z′k是正值和同相分量Xk是負值，把第二變量β設(shè)置成“-1”；和如果Z′k是正值和同交位分量Xk也是正值，把第二變量β設(shè)置成“1”。
13.一種在采用調(diào)制技術(shù)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中解調(diào)接收信號的方法，所述調(diào)制技術(shù)把信道編碼器的輸出序列劃分成4個位和把這些位映射到含有同相分量Xk和正交相位分量Yk的16個信號點的特定一個上，所述方法包括如下步驟通過從正交相位分量Yk的電平|Yk|中減去映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離2a，計算第三解調(diào)碼元的軟值Zk；如果軟值Zk是負值，則把第一變量α設(shè)置成“0”，如果Zk是正值和正交相位分量Yk是負值，則把第一變量α設(shè)置成“-1”，和如果Zk是正值和正交相位分量Yk也是正值，則把第一變量α設(shè)置成“1”；通過利用正交相位分量Yk、軟值Zk和第一變量α計算Yk+α*Zk，確定第四解調(diào)碼元的軟值；通過從同相分量Xk的電平|Xk|中減去映射表的同一軸上兩個解調(diào)碼元之間的距離2a，計算第一解調(diào)碼元的軟值Z′k；如果軟值Z′k是負值，則把第二變量β設(shè)置成“0”，如果Z′k是正值和同相分量Xk是負值，則把第二變量β設(shè)置成“-1”，和如果Z′k是正值和同交位分量Xk也是正值，則把第二變量β設(shè)置成“1”；和通過利用同相分量Xk、軟值Z′k和第二變量β計算Xk+β*Z′k，確定第二解調(diào)碼元的軟值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種16－元QAM(正交調(diào)幅)解調(diào)設(shè)備。第一計算器通過從正交相位分量Y
文檔編號H04L27/34GK1476705SQ02803023
公開日2004年2月18日 申請日期2002年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月13日
發(fā)明者河相赫, 金潣龜 申請人:三星電子株式會社