基于信噪比加權(quán)的ofdm系統(tǒng)非線性解映射方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到0FDM系統(tǒng)進(jìn)行解映射的方法,尤其適用于類似802. lln系統(tǒng)進(jìn)行解 映射的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 0FDM系統(tǒng)中,解映射模塊的功能是將信道均衡后的數(shù)據(jù)映射到相應(yīng)的星座圖中, 從而解調(diào)出正確的bit信息。0FDM系統(tǒng)通常利用卷積碼進(jìn)行編碼,而卷積碼的最佳譯碼方法 是Vi terbi算法,理論上講,Vi terbi算法的軟判決較硬判決算法有一定的性能提升,軟判決 譯碼算法需要輸入包含最大似然信息的量化信息,即均衡后的數(shù)據(jù)在星座圖對應(yīng)各bit位 是1還是0的置信度,這種置信度通常通過接收數(shù)據(jù)點(diǎn)與0或1之間的歐式距離來表征。因此, 解映射模塊需要計(jì)算出各bit數(shù)據(jù)的軟判決信息,提供給譯碼模塊。
[0003]在無線衰落信道中,各子載波頻點(diǎn)的衰落程度是不同的,頻點(diǎn)衰落越大,信道估計(jì) 的結(jié)果以及均衡后數(shù)據(jù)的可信度就越低,而衰落較小的頻點(diǎn),數(shù)據(jù)的可信度較高。通常,接 收端根據(jù)載波信道系數(shù)的強(qiáng)弱對軟判決信息進(jìn)行加權(quán),但是,基于信道系數(shù)強(qiáng)弱的可信度 權(quán)重是相對權(quán)重,而與整體信噪比無關(guān),這就使得加權(quán)后的數(shù)據(jù)可信度不高,信號整體信噪 比大時,加權(quán)后的數(shù)據(jù)可信度過低,此時接收機(jī)的誤包率將存在平臺效應(yīng)。
[0004] 因此,為了提高深衰落信道下的接收機(jī)性能,需要一種精度更高的解映射算法用 以提高衰落信道下映射軟判決信息的可靠性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種0FDM系統(tǒng)接收機(jī)中基于信噪比的非線性解映射方法,精 確計(jì)算軟判決信息,用于提高接收機(jī)的整體解碼性能。。
[0006] 為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007] 一種基于信噪比加權(quán)的0FDM系統(tǒng)非線性解映射方法,用于獲得0FDM系統(tǒng)的接收數(shù) 據(jù)信號進(jìn)行解碼所需的軟判決信息,所述方法為:根據(jù)所述接收數(shù)據(jù)信號中各子載波的信 道系數(shù)和所述信號的整體信噪比計(jì)算出各所述子載波的絕對信噪比;基于所述絕對信噪比 和所述信號的基準(zhǔn)信噪比計(jì)算出各所述子載波經(jīng)信噪比加權(quán)的非線性解映射曲線;由所述 接收數(shù)據(jù)信號的各符號中各子載波的信道均衡數(shù)據(jù)經(jīng)過所述經(jīng)信噪比加權(quán)的非線性解映 射曲線映射得到信噪比加權(quán)量化值,進(jìn)而映射得到所述軟判決信息。
[0008] 所述方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0009]步驟一:根據(jù)信道估計(jì)得到的所述信道系數(shù)計(jì)算各所述子載波的信號強(qiáng)度相對值 CPR_dB(i),根據(jù)所述信號的整體信噪比SNR_mean和所述信號強(qiáng)度相對值CPR_dB( i)計(jì)算各 所述子載波的絕對信噪比CSNR( i),其中i表示第i個所述子載波;
[0010] 步驟二:根據(jù)所述絕對信噪比CSNR(i)、所述信號的基準(zhǔn)信噪比SNR_std和基準(zhǔn)非 線性映射曲線d emap_ va 1 (x_mag)計(jì)算得到所述經(jīng)信噪比加權(quán)的非線性解映射曲線wgh t_ va 1 (x_mag,CSNR(i)),x_mag為比特?cái)?shù)據(jù)對應(yīng)的歸一化幅度值;
[0011] 步驟三:將所述接收數(shù)據(jù)信號經(jīng)過信道均衡后的第m個OFDM符號的第i個子載波的 I、Q兩路數(shù)據(jù)分開,由I路/Q路的數(shù)據(jù)歸一化值data_I (m, i )/data_Q(m,i)分別計(jì)算得到所 述I路/Q路的各所述子載波的各比特的軟判決值并進(jìn)一步得到所述I路/Q路的軟判決信息:
[0012] 計(jì)算得到所述I路的軟判決信息包括以下步驟:
[0013] 步驟A:對采用任意調(diào)制方式的所述0FDM系統(tǒng),基于所述I路的第1比特的幅度值1_ magi (m,i),經(jīng)過所述加權(quán)非線性解映射曲線wght_val (x_mag,CSNR(i))映射,得到所述I路 第1比特的信噪比加權(quán)量化值value_Il(m,i),再根據(jù)所述I路第1比特的符號I_sgnl(m,i) 和所述信噪比加權(quán)量化值value_Il (m, i)計(jì)算得到所述I路第1比特的軟判決值soft_ value_Il(m,i);
[0014]步驟B:對采用16QAM或64QAM調(diào)制方式的所述OFDM系統(tǒng),基于所述I路第2比特的幅 度值I_mag2(m,i),經(jīng)過所述加權(quán)非線性解映射曲線wght_val (x_mag,CSNR( i))映射,得到 所述I路第2比特的信噪比加權(quán)量化值value_I2(m,i),再根據(jù)所述I路第2比特的符號I_ sgn2(m,i)和所述信噪比加權(quán)量化值value_I2(m,i)計(jì)算得到所述I路第2比特的軟判決值 soft_value_I2(m,i),采用BPSK或QPSK調(diào)制方式的所述0FDM系統(tǒng)的I路第2比特的軟判決值 soft_value_I2(m, i)為空;
[0015]步驟C:對采用64QAM調(diào)制方式的所述OFDM系統(tǒng),基于所述I路第3比特的幅度值1_ mag3(m,i),經(jīng)過所述加權(quán)非線性解映射曲線wght_val (x_mag,CSNR(i))映射,得到所述I路 第3比特的信噪比加權(quán)量化值value_I3(m,i),再根據(jù)所述I路第3比特的符號I_sgn3(m,i) 和所述信噪比加權(quán)量化值value_I3(m, i)計(jì)算得到所述I路第3比特的軟判決值soft_ value_I3(m,i);采用BPSK、QPSK或16QAM調(diào)制方式的所述OFDM系統(tǒng)的I路第3比特的軟判決 值soft_value_I3(m, i)為空;
[0016] 步驟D:則所述I路的軟判決信息
[0017] soft_value_I(m,i)=[soft_value_Il(m,i),soft_value_I2(m,i),soft_value_ I3(m,i)];
[0018]對采用BPSK調(diào)制方式的所述OFDM系統(tǒng),其所述Q路的軟判決信息soft_value_Q(m, i)為空;
[0019]對采用QPSK、16QAM或64QAM調(diào)制方式的所述OFDM系統(tǒng)計(jì)算得到所述Q路的軟判決 信息包括以下步驟:
[0020] 步驟a:對采用QPSK、16QAM或64QAM調(diào)制方式的所述0FDM系統(tǒng),基于所述Q路的第1 比特的幅度值Q_magl (m,i),經(jīng)過所述加權(quán)非線性解映射曲線wght_val (x_mag,CSNR( i))映 射,得到所述Q路第1比特的信噪比加權(quán)量化值valUe_Ql(m,i),再根據(jù)所述Q路第1比特的符 號9_88111(111,;0和所述信噪比加權(quán)量化值¥31116_91(111,;0計(jì)算得到所述9路第1比特的軟判 決值soft_value_Ql(m, i);
[0021]步驟b:對采用16QAM或64QAM調(diào)制方式的所述OFDM系統(tǒng),基于所述Q路第2比特的幅 度值Q_mag2(m,i),經(jīng)過所述加權(quán)非線性解映射曲線wght_val (x_mag,CSNR( i))映射,得到 所述Q路第2比特的信噪比加權(quán)量化值valUe_Q2(m,i),再根據(jù)所述Q路第2比特的符號Q_ sgn2(m,i)和所述信噪比加權(quán)量化值value_Q2(m,i)計(jì)算得到所述Q路第2比特的軟判決值 soft_value_Q2(m,i),采用QPSK調(diào)制方式的所述0FDM系統(tǒng)的Q路第2比特的軟判決值soft_ value_Q2(m, i)為空;
[0022]步驟c:對采用64QAM調(diào)制方式的所述OFDM系統(tǒng),基于所述Q路第3比特的幅度值Q_ mag3(m,i),經(jīng)過所述加權(quán)非線性解映射曲線wght_val (x_mag,CSNR(i))映射,得到所述Q路 第3比特的信噪比加權(quán)量化值value_Q3(m,i),再根據(jù)所述Q路第3比特的符號Q_sgn3(m,i) 和所述信噪比加權(quán)量化值value_Q3(m, i)計(jì)算得到所述Q路第3比特的軟判決值soft_ va 1 ue_Q3 (m,i );采用QPSK或16QAM調(diào)制方式的所述OFDM系統(tǒng)的Q路第3比特的軟判決值 soft_value_Q3(m, i)為空;
[0023]步驟d:則所述Q路的軟判決信息
[0024] soft_value_Q(m,i)=[soft_value_Ql(m,i),soft_value_Q2(m,i),soft_value_ Q3(m,i)];
[0025] 步驟四:所述接收數(shù)據(jù)信號的第m個OFDM符號的第i個子載波數(shù)據(jù)的軟判決信息 soft_value(m,i) = [soft_value_I(m,i),soft_value_Q(m,i)]〇
[0026] 所述步驟一中,所述信號強(qiáng)度相對值CPR_dB(i) = 10*logl0( |H_coef(i) |2),其 中,H_coef(i)為第i個所述子載波的所述信道系數(shù)。
[0027] 所述步驟一中,所述絕對信噪比CSNR(i) = CPR_dB(i)+SNR_mean。
[0028] 所述步驟一中,所述整體信噪比SNR_mean = SigPower_dB_NoisePower_dB,其中, SigP〇wer_dB為所述接收數(shù)據(jù)信號的強(qiáng)度,N〇iseP 〇Wer_dB為平均底噪強(qiáng)度。
[0029]所述步驟二中,所述基準(zhǔn)非線性映射曲線demap_val(x_mag)采用三折線近似,為: x_mag\ 0 < x_mag < 0.3
[0030] demap_Ya!(x_mag) - 0,3-f 1 /2(x_mug-{)3), 0,3 < x_mag < 0,6 . 0.45 + 1/ 8(,x* _ mag - 0.6), 0.6 < x_mag
[0031]所述步驟二中,所述經(jīng)信噪比加權(quán)的非線性解映射曲線
[1, demap-va!(x - -福>0,5
[0032] wght vai(x ma〇:,CSNR(i)) = - _ _ ~ ] 0.5 + demap _ va!(.x mag) * , dsc
[0033] 其中,S為大于1并小于1.2的常數(shù),x_mag為比特?cái)?shù)據(jù)對應(yīng)的歸一化幅度值。
[0034] 采用BPSK調(diào)制方式時,基準(zhǔn)信噪比SNR_std = -2dB;采用QPSK調(diào)制方式時,基準(zhǔn)信 噪比SNR_std = 0dB;采用16QAM調(diào)制方式時,基準(zhǔn)信噪比SNR_std = 8dB;采用64QAM調(diào)制方式 時 SNR_s td = 14dB。
[0035]所述步驟三中,所述I路第1比特的符號
[1, data /(///,/) > 0
[0036] I sgn \(mj)- < -
[-1, data_l(jnJ)&