多進(jìn)制調(diào)制碼組及調(diào)制碼生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多進(jìn)制調(diào)制碼，生成該多進(jìn)制調(diào)制碼的生成 方法，以及利用該多進(jìn)制調(diào)制碼組的調(diào)制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在通信系統(tǒng)中，頻譜效率和功率效率是一對(duì)互相矛盾的參數(shù)。頻譜效率的提高可 以通過(guò)低階調(diào)制，例如BPSK，QPSK等調(diào)制方式，結(jié)合信道編碼，如RS碼、LDPC碼實(shí)現(xiàn)。功率 效率的提高一般通過(guò)偽隨機(jī)碼擴(kuò)頻等手段實(shí)現(xiàn)。
[0003] 擴(kuò)頻在通信領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。擴(kuò)頻通信，即擴(kuò)展頻譜通信（SpreadSpectrum Communication)，可簡(jiǎn)單表述如下：它是一種信息傳輸方式，其信號(hào)所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大 于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶展寬是通過(guò)編碼及調(diào)制的方法實(shí)現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù) 無(wú)關(guān)；在接收端則用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)來(lái)解擴(kuò)及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。擴(kuò)頻通信一 般通過(guò)擴(kuò)頻碼實(shí)現(xiàn)，擴(kuò)頻碼通常采用偽隨機(jī)碼，如Gold碼，Walsh碼等。
[0004] 疊加調(diào)制是一種多進(jìn)制調(diào)制方式，傳統(tǒng)的低階調(diào)制方式可以理解為，存在一組映 射碼，將編碼數(shù)據(jù)分成兩路，分別直接映射到I路和Q路，形成調(diào)制數(shù)據(jù)輸出。這種方式的 調(diào)制結(jié)果，有可能是由二進(jìn)制碼而得到的，這種情況下的I路和Q路分別是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，如 QPSK;也有可能是由非二進(jìn)制碼得到的，例如8PSK，其I路和Q路分別觀察，均不是二進(jìn)制 數(shù)。
[0005] 疊加調(diào)制是將映射后的調(diào)制碼分組進(jìn)行疊加，得到新的調(diào)制碼組。特別是針對(duì)擴(kuò) 頻通信，這種疊加方式能夠大大提高其頻譜效率。普通擴(kuò)頻通信的擴(kuò)頻碼均為二進(jìn)制序列， 而疊加后的擴(kuò)頻碼不再是二進(jìn)制碼。以這種方式得到的新的疊加擴(kuò)頻碼，同樣具備一定的 碼間正交性，并具備更高的頻譜效率。但其存在的問(wèn)題在于在映射碼與編碼輸出之間，無(wú)法 實(shí)現(xiàn)一一映射，這使得解調(diào)端產(chǎn)生了不確定性。
[0006] 本發(fā)明提出了一種新的疊加調(diào)制方式，目的在利用正交碼的正交特性同時(shí)，能夠 實(shí)現(xiàn)更高的頻譜效率，并同時(shí)滿足信號(hào)調(diào)制的一一對(duì)應(yīng)要求。這種調(diào)制方式是通過(guò)對(duì)正交 碼疊加，得到一組半正交碼并做處理而獲得的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明為了解決上述至少一個(gè)問(wèn)題和/或不足，并提供下述至少一種優(yōu)點(diǎn)。
[0008] -方面，本發(fā)明提出了一種調(diào)制碼組，該調(diào)制碼組中的各調(diào)制碼在滿足擴(kuò)頻要求 的前提下，具有相互正交的特性。
[0009] 所述調(diào)制碼組，包含m個(gè)互不重復(fù)的調(diào)制碼， 每個(gè)所述調(diào)制碼中包含有多個(gè)碼片，所述碼片由一多進(jìn)制數(shù)表示，所述調(diào)制碼由多個(gè) 基礎(chǔ)碼按位疊加后形成； 所述各基礎(chǔ)碼由兩個(gè)第一基礎(chǔ)碼串聯(lián)合并組成；所述第一基礎(chǔ)碼為偽隨機(jī)碼。
[0010] 進(jìn)一步的，兩個(gè)所述第一基礎(chǔ)碼中的每一個(gè)可通過(guò)循環(huán)移位可轉(zhuǎn)換為另一個(gè)所述 第一基礎(chǔ)碼。
[0011] 進(jìn)一步的，所述循環(huán)移位為向左或向右移位1位或2位或3位或m-ι位。
[0012] 另一方面，本發(fā)明提出了一張調(diào)制碼生成方法，通過(guò)該方法可以從一組偽隨機(jī)碼 中生成具有上述特性的調(diào)制碼組。
[0013] 所述調(diào)制碼生成方法包括以下步驟： 步驟1 :將第一基礎(chǔ)碼組中的每一個(gè)第一基礎(chǔ)碼均分別進(jìn)行m次循環(huán)移位，每次循環(huán)移 位生成一個(gè)第一基礎(chǔ)碼組，則生成m-1個(gè)第一基礎(chǔ)碼組，所述第一基礎(chǔ)碼為偽隨機(jī)碼，碼長(zhǎng) 為k; 步驟2 :在總共m個(gè)所述第一基礎(chǔ)碼組中任意選擇兩個(gè)所述第一基礎(chǔ)碼組合并為一基 礎(chǔ)碼組；所述合并為將選擇的兩個(gè)所述第一基礎(chǔ)碼組中，具有循環(huán)移位關(guān)系的兩個(gè)第一基 礎(chǔ)碼串聯(lián)合并為一個(gè)基礎(chǔ)碼； 步驟3 :在總共m個(gè)所述基礎(chǔ)碼組中的每一個(gè)中選擇一基礎(chǔ)碼進(jìn)行疊加形成多進(jìn)制基 礎(chǔ)碼； 步驟4 :重復(fù)進(jìn)行步驟3,生成m個(gè)多進(jìn)制基礎(chǔ)碼，在m個(gè)所述多進(jìn)制碼中選擇互不重復(fù) 的多進(jìn)制碼作為調(diào)制碼。
[0014] 進(jìn)一步的，所述循環(huán)移位為向左或向右移位1位或2位或3位或m-Ι位。
[0015] 進(jìn)一步的，所述疊加為同一基礎(chǔ)碼組中的各基礎(chǔ)碼按位進(jìn)行碼片加和。
[0016] 進(jìn)一步的，所述在m個(gè)所述多進(jìn)制碼中選擇互不重復(fù)的多進(jìn)制碼作為調(diào)制碼為， 選取能量最小的小于m的最大2次冪個(gè)調(diào)制碼。
[0017] 還一方面，本發(fā)明提出了一種調(diào)制方法，該調(diào)制方法利用上述調(diào)制碼進(jìn)行調(diào)制，使 得調(diào)制信號(hào)與原始信號(hào)間具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，從而克服調(diào)制信號(hào)在解調(diào)端產(chǎn)生的不確定 性。
[0018] 該調(diào)制方法，包括以下步驟： 將一路待調(diào)制二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多進(jìn)制數(shù)； 根據(jù)所述多進(jìn)制數(shù)在所述調(diào)制碼組中選擇與該所述多進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)制碼并輸出。
[0019] 進(jìn)一步的，所述一路待調(diào)制二進(jìn)制數(shù)據(jù)為經(jīng)相互正交的I路或Q路二進(jìn)制數(shù)據(jù)中 的一路。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為通信系統(tǒng)中的調(diào)制示意圖； 圖2為多進(jìn)制調(diào)制碼生成方法流程圖； 圖3-5為多進(jìn)制調(diào)制碼變換過(guò)程。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 在下文中，參照附圖來(lái)更充分地描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中示出了本發(fā)明的實(shí) 施例。然而，本發(fā)明的實(shí)施例可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)施，而不應(yīng)該本解釋為限于在此列 出的實(shí)施例。相反，提供這些示例性實(shí)施例，使得本公開(kāi)是徹底的，并且將本發(fā)明的范圍充 分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員，在附圖中，為了清晰起見(jiàn)，可以對(duì)本實(shí)施例中所涉及的碼的組成 結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)略性的圖示。且下述描述中，相同的標(biāo)號(hào)將用來(lái)表示相同的物理含義。
[0022] 圖1為通信系統(tǒng)中的調(diào)制示意圖。
[0023] 參考圖1，待調(diào)制的原始數(shù)據(jù)分別經(jīng)過(guò)擾碼、編碼和交織步驟后，進(jìn)入調(diào)制處理步 驟。該調(diào)制處理通常將一組原始數(shù)據(jù)分為兩路相互正交的數(shù)據(jù)后，針對(duì)該兩路數(shù)據(jù)分別進(jìn) 行處理。與本實(shí)施例相關(guān)，擴(kuò)頻調(diào)制為一種常規(guī)的調(diào)制方式，在調(diào)制時(shí)，通常利用偽隨機(jī)碼 來(lái)生成擴(kuò)頻碼，常用的偽隨機(jī)碼包括Gold碼，Walsh碼等，這些擴(kuò)頻碼均具有良好的互相關(guān) 性和自相關(guān)性，并且相對(duì)于低階調(diào)制，具有較好的功率效率。而低階調(diào)制的優(yōu)勢(shì)在于具備較 高的頻譜效率。
[0024] 與常規(guī)擴(kuò)頻調(diào)制所不同，在本發(fā)明實(shí)施例中，采用一組多進(jìn)制調(diào)制碼對(duì)原始數(shù)據(jù) 進(jìn)行調(diào)制。因此，進(jìn)一步如圖1所示，調(diào)制處理可包括地址轉(zhuǎn)化處理和序列映射處理，且該 兩步處理過(guò)程均采用一組多進(jìn)制調(diào)制碼進(jìn)行。
[0025] 在地址轉(zhuǎn)化處理中，為保證輸入的原始數(shù)據(jù)與調(diào)制信號(hào)間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，以正 交變換后的I路原始數(shù)據(jù)為例，針對(duì)所采用的多進(jìn)制調(diào)制碼組中的調(diào)制碼數(shù)量，將由二進(jìn) 制表示的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行截?cái)啵看谓財(cái)嗨@得的二進(jìn)制序列轉(zhuǎn)換為一十進(jìn)制數(shù)，該十進(jìn)制 數(shù)的最大值以不超過(guò)多進(jìn)制調(diào)制碼組中調(diào)制碼的數(shù)量為限。例如，設(shè)該多進(jìn)制調(diào)制碼組中 包含8個(gè)多進(jìn)制調(diào)制碼，則通過(guò)截?cái)嗨@得的二進(jìn)制序列的長(zhǎng)度最大為3,從而使得截?cái)喈a(chǎn) 生的任意二進(jìn)制序列轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制數(shù)字后，均不會(huì)超過(guò)8。
[0026] 序列映射處理在多進(jìn)制轉(zhuǎn)化處理后進(jìn)行，在該序列映射處理中，接收又多進(jìn)制轉(zhuǎn) 化處理產(chǎn)生的多進(jìn)制數(shù)，并通過(guò)該多進(jìn)制數(shù)對(duì)所存儲(chǔ)的多進(jìn)制調(diào)制碼組中的多進(jìn)制調(diào)制碼 進(jìn)行尋址，在多進(jìn)制調(diào)制碼組中，每個(gè)多進(jìn)制調(diào)制碼均具有唯一的地址，如上所述，該唯一 地址可采用一十進(jìn)制表示，則利用輸入的十進(jìn)制數(shù)可唯一的選擇出所對(duì)應(yīng)的多進(jìn)制調(diào)制 碼，從而可將該調(diào)制碼輸出，實(shí)現(xiàn)了二進(jìn)制序列向多進(jìn)制序列的轉(zhuǎn)換。利用該多進(jìn)制調(diào)制碼 進(jìn)行調(diào)制處理，則不僅可滿足擴(kuò)頻需求，還可以在解調(diào)端利用該多進(jìn)制調(diào)制碼恢復(fù)出所唯 一對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制序列。
[0027] 上述實(shí)施例僅為一種示例性說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知道，在地址轉(zhuǎn)化處理中， 并不限定于將所截?cái)喃@取的每個(gè)二進(jìn)制序列轉(zhuǎn)換為一十進(jìn)制數(shù)。根據(jù)待選擇的每個(gè)多進(jìn)制 調(diào)制碼的地址特點(diǎn)，可進(jìn)一步將每端二進(jìn)制序列轉(zhuǎn)換為一非十進(jìn)制數(shù)字作為地址，從而同 樣可滿足一一對(duì)應(yīng)的尋址需求。
[0028] 在上述調(diào)制方法中，所使用的多進(jìn)制調(diào)制碼由不屬于二進(jìn)制的數(shù)字組成，其具有 擴(kuò)頻性能好，且互相正交的特點(diǎn)。該多進(jìn)制調(diào)制碼通過(guò)原始的擴(kuò)頻碼變換得到，具體過(guò)程如 下所述。
[0029] 圖2為多進(jìn)制調(diào)制碼生成方法流程圖。
[0030] 圖3-5為多進(jìn)制調(diào)制碼變換過(guò)程。
[0031] 參考圖2,在步驟201中，對(duì)原始擴(kuò)