一种低复杂度的基于相位幅度特性的软判决方法技术

本发明专利技术公开了一种低复杂度的基于相位幅度特性的软判决方法，包括以下步骤：S1、将星座图分割为16份，根据解调出的子载波数据实部和虚部确定所述子载波数据在所述星座图中的相位块；划分规则为：最高位与星座点实部的符号位相同；第二位为：实部与虚部符号位的异或值；第三位为：若在1、3象限中实部绝对值大于虚部绝对值则为1，否则，为0；在2、4象限中相反；第四位为：根据星座点是否落在象限中间两块得到的值与第三位的异或，其中，若星座点落在象限中间两块，则值为1，否则，值为0。S2、通过比较前后两帧同一个子载波数据所处的相位块，得到对应所述子载波数据的软判决等级。该方法具有复杂程度低及节约FPGA资源等优点。程度低及节约FPGA资源等优点。程度低及节约FPGA资源等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种低复杂度的基于相位幅度特性的软判决方法
[0001]本案是以申请号为201810612762.5，申请日为2018年6月14日，名称为《一种基于相位幅度特性的软判决方法》的专利申请为母案的分案申请。


[0002]本专利技术涉及通信
，具体涉及一种低复杂度的基于相位幅度特性的软判决方法。

技术介绍

[0003]在正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)中，通常采用相移键控(Phase
‑
Shift Keying，PSK)的方式对子载波进行调制，而在接收端需要通过快速傅立叶变换恢复出各子载波上调制的数据；而对于非相干解调，则通常采用差分相移键控(Differential Phase Shift Keying，DPSK)的调制方式。在PSK或DPSK调制中，由于噪声、多径、相偏以及频偏的影响，均会出现相位的偏转(如图1所示)，使得解调容易产生误码。若是精确计算出所有子载波的相位，需要用到的坐标旋转数字计算方法(Coordinate Rotation Digital Computer，CORDIC算法)对于可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)来说实现起来数据处理量又太大。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种低复杂度且能节约现场FPGA资源的基于相位幅度特性的软判决方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种低复杂度的基于相位幅度特性的软判决方法，包括以下步骤：
[0006]S1、将星座图分割为16份，根据解调出的子载波数据的实部和虚部确定所述子载波数据在所述星座图中的相位块；
[0007]S2、通过比较前后两帧同一个子载波数据所处的相位块，得到对应所述子载波数据的软判决等级。
[0008]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用软判决法，不需要精确的相位信息，本方法在不降低后级维特比译码性能的情况下，大大降低了算法复杂度，减少了FPGA资源的消耗，提高了算法实时性。本专利技术方法能够很好的支持各种调制模式的星座解调，可以适用于对任何格雷星座映射进行软判决，极大的提高了软判决的速度和对各种模式的星座映射的通用性。
附图说明
[0009]图1为现有技术中由于各方面的影响发生偏移后的星座图；
[0010]图2为采用本专利技术方法划分的相位分块示意图；
[0011]图3为本专利技术实施例1～2的软判决逻辑流程图。
具体实施方式
[0012]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0013]一种低复杂度的基于相位幅度特性的软判决方法，包括以下步骤：
[0014]S1、将星座图分割为16份，根据解调出的子载波数据的实部和虚部确定所述子载波数据在所述星座图中的相位块；
[0015]S2、通过比较前后两帧同一个子载波数据所处的相位块，得到对应所述子载波数据的软判决等级。
[0016]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用软判决法，不需要精确的相位信息，本方法在不降低后级维特比译码性能的情况下，大大降低了算法复杂度，减少了FPGA资源的消耗，提高了算法实时性。本专利技术方法能够很好的支持各种调制模式的星座解调，可以适用于对任何格雷星座映射进行软判决，极大的提高了软判决的速度和对各种模式的星座映射的通用性。
[0017]进一步地，所述步骤S1中将星座图按以下方式分为十六份，划分规则为：
[0018]R1、最高位与星座点实部的符号位相同；
[0019]R2、第二位为：实部与虚部符号位的异或值；
[0020]R3、第三位为：若在1、3象限中实部绝对值大于虚部绝对值则为1，否则，为0；在2、4象限中相反；
[0021]R4、第四位为：根据星座点是否落在象限中间两块得到的值与第三位的异或，其中，若星座点落在象限中间两块，则值为1，否则，值为0。
[0022]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：该划分规则使得象限分块值是连续增加的，方便后续计算。
[0023]进一步地，所述步骤S1中采用非相干解调方式解调子载波数据的实部与虚部。
[0024]进一步地，所述步骤S2的具体操作为：
[0025]S201、接收到第一帧时，以第一帧实部的符号位作为输出，并储存其相位块的值；
[0026]S202、当接收到第二帧时，将第二帧与储存值相减取绝对值，得到相位块的差值；
[0027]S203、当差值为0、1、15或7、8、9时，则根据差值输出不同的软判决等级并将新的相位块值储存；当差值为2、3、4、12、13、14或5、6、10、11时，不储存相位块值，并根据差值输出不同的软判决等级。
[0028]进一步地，所述步骤S203中根据差值输出的软判决等级具体标准为：当差值为0、1或15时，软判决等级为111；
[0029]当差值为2或14时，软判决等级为110；
[0030]当差值为3或13时，软判决等级为101；
[0031]当差值为4时，软判决等级为100；
[0032]当差值为12时，软判决等级为011；
[0033]当差值为5或11时，软判决等级为010；
[0034]当差值为6或10时，软判决等级为001；
[0035]当差值为7、8或9时，软判决等级为000。
[0036]进一步地，所述步骤S2还包括对子载波能量值的判断步骤，当实部和虚部都小于
一阈值时，软判决等级减小一级。
[0037]进一步地，所述方法还包括S3、将所述步骤S2得到的软判决等级通过维特比译码后解码出实际数据。
[0038]进一步地，所述步骤S3为循环对每帧每个子载波使用步骤S2进行软判决，得到所有子载波上每比特的软判决等级，并将得到的软判决等级作为后续维特比译码的输入进行译码。
[0039]请参照图2～3所示，本专利技术的实施例一为：一种低复杂度的基于相位幅度特性的软判决方法，包括以下步骤：
[0040]S1、将星座图分割为16份，即每个象限4份，根据解调出的子载波数据的实部和虚部确定所述子载波数据在所述星座图中的相位块；
[0041]S2、通过比较前后两帧同一个子载波数据所处的相位块，得到对应所述子载波数据的软判决等级；
[0042]S3、将所述步骤S2得到的软判决等级通过维特比译码后解码出实际数据。
[0043]其中，所述步骤S1中将星座图按以下方式分为十六份，划分规则为：R1、最高位与星座点实部的符号位相同，即1、4象限为0，2、3象限为1；
[0044]R2、第二位为：实部与虚部符号位的异或值，即1、3象限为0，2、4象限为1；
[0045]R3、第三位为：若在1、3象限中实部绝对值大于虚部绝对值则为1，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低复杂度的基于相位幅度特性的软判决方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将星座图分割为16份，根据解调出的子载波数据的实部和虚部确定所述子载波数据在所述星座图中的相位块；S2、通过比较前后两帧同一个子载波数据所处的相位块，得到对应所述子载波数据的软判决等级；所述S2包括：S201、接收到第一帧时，以第一帧实部的符号位作为输出，并储存其相位块的值；S202、当接收到第二帧时，将第二帧与储存值相减取绝对值，得到相位块的差值；S203、当根据所述差值确定相位差在0
°
和180
°
附近时，则将新的相位块值储存，并根据其相位差输出111或000的软判决等级；当根据所述差值确定第一帧和第二帧的偏移太大时，不储存相位块值，并根据差值大小输出从110至100或001至011中的软判决等级。2.根据权利要求1所述的低复杂度的基于相位幅度特性的软判决方法，其特征在于：所述步骤S1中将星座图按以下方式分为十六份，划分规则为：R1、最高位与星座点实部的符号位相同；R2、第二位为：实部与虚部符号位的异或值；R3、第三位为：若在1、3象限中实部绝对值大于虚部绝对值则为1，否则，为0；在2、4象限中相反；R4、第四位为：根据星座点是否落在象限中间两块得到的值与第三位的异或，其中，若星座点落在象限中间两块，则值为1，否则，值...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晶骋，王玉珏，詹锦妹，吴志聪，蓝茂利，
申请(专利权)人：福建星海通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：