一种进行信号调制和扩频处理的方法及装置的制作方法

文档序号:7915955阅读:203来源:国知局
专利名称:一种进行信号调制和扩频处理的方法及装置的制作方法
技术领域
本发明涉及信号调制和扩频技术,特别是指一种用于宽带码分多址通信系 统中进行信号调制和扩频处理的方法及装置。
背景技术
随着移动通信技术的迅猛发展,宽带码分多址通信系统应用越来越广泛。 宽带码分多址通信系统中,无论上行链路还是下行链路,发送信号时都要先进
行调制、扩频和扰码处理,之后再发送;相应的,接收信号时要对所接收的信 号进行解调、解扩和解扰处理。
在传统的宽带码分多址通信系统中,上行链路和下行链路的信号调制和扩 频处理过程是这样的将以比特速率传输的用户数据先进行串并转换,分成IQ 通路;然后进行四相移相键控(QPSK)数据调制或16正交幅度调制(16QAM ) 数据调制;最后用IQ通路的数据乘以信道化码,将用户数据的速率改变为码片 速率;这之后用户数据被送到扰码器进行扰码处理。
可以看出,上述调制和扩频处理的过程在实际-使用时,会用到数据的乘法 运算,计算时间较长,需要使用的硬件资源较多,处理过程是非优化状态的。

发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种进行信号调制和扩频处理的方 法及装置,能够优化信号的调制和扩频处理过程,降低处理时间,并减少资源 的占用。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的
本发明提供了一种进行信号调制和扩频处理的方法,包括
A、设置并初始化四相移相键控QPSK数据调制和16正交幅度调制QAM数据调制下的映射表;
B、 将要发送的用户数据按固定长度比特进行划分,并做进制转换;
C、 在当前使用的扩频系数长度下,对每个扩频码值进行(1-扩频码值)/2 运算,并将计算结果与经过划分和转换处理后的用户数据相加,之后将相加结 果作为下标在映射表中进行查表,得到扩频后的数值;
D、 将步骤C得到的扩频后数值按当前使用的调制方式进行映射,分别得 到I路和Q路的信号值。
其中,步骤B具体包括将要发送的二进制用户数据按顺序分成固定长度 比特,将所划分的固定长度比特左移一位,再转成十进制的用户数据。
上述方案中,步骤A所述映射表包括用于查找QPSK调制下扩频后值的 扩频值映射表、用于查找16QAM调制下扩频后值的扩频值映射表;分别用于 查找QPSK调制下I路信号值、Q路信号值的IQ路信号映射表,分别用于查找 16QAM调制下I路信号值、Q路信号值的IQ路信号映射表。
其中,所述每个扩频值映射表、每个I路信号和Q路信号映射表分别为一 个数组,所述映射表对应六个数组。
上述方案中,步骤B所述固定长度比特根据调制方式确定;所述固定长度 比特为两比特或四比特。
上述方案中,步骤C所述在映射表中进行查表为根据当前使用的调制方 式,在相应扩频值映射表中进行查找。
上述方案中,步骤D所述当前使用的调制方式为QPSK调制方式、或为 16QAM调制方式;步骤D所述进行映射具体为将步骤C得到的扩频后数值 作为下标,在用于查找QPSK调制或16QAM调制下的IQ路信号映射表中进行 查找。
本发明还提供了一种进行信号调制和扩频处理的装置,包括映射表设置 模块、用户数据处理模块、扩频处理模块和调制处理模块;其中,
所述映射表设置模块,用于设置并初始化QPSK调制和16QAM调制下的 映射表;所述用户数据处理模块,用于将要发送的用户数据按固定长度比特进行划 分,并做进制转换,将转换后的用户数据送至扩频处理模块;
所述扩频处理模块,用于在当前使用的扩频系数长度下,对每个扩频码值 进行(l-扩频码值)/2运算,将计算结果与收到的经过划分和转换处理后的用 户数据相加,并将相加结果作为下标在映射表设置模块中的相应映射表中进行
查表,得到扩频后数值送至调制处理模块;
所述调制处理模块,将得到的扩频后数值按当前使用的调制方式进行映射, 分别得到I路和Q路的信号值。
其中,所述扩频处理模块进一步包括扩频值运算模块、加法模块、查表模 块;所述扩频值运算模块,用于在当前使用的扩频系数长度下,对每个扩频码 值进行(l-扩频码值)/2运算,并将运算结果送至加法模块;所述加法模块, 将计算结果与收到的经过划分和转换处理后的用户数据相加,并将相加结果送
至查表模块;所述查表模块,负责查表获取扩频后数值,并送至调制处理模块。 本发明所提供的进行信号调制和扩频处理的方法及装置,在上行链路和下 行链路上,将信号数据的调制和扩频做相反顺序的处理,即先进行数据扩频处 理后进行数据调制处理;且将扩频处理中的乘法运算预先计算好,并生成映射 表,使得在扩频处理时只需使用查表方式,即可完成扩频过程中原有的乘法运 算,如此,去除了数据的乘法运算,不仅加快了调制和扩频的处理速度,还减 少了硬件资源的使用,使得整个处理过程处于优化状态。
举个具体例子比较来看,假设一个用户数据16bit长,扩频系数(SF)为 32,采用QPSK调制方式进行调制。使用传统处理方法,数据调制需要使用8 次映射得到8个I、 Q数值,相应的,扩频处理过程则需要做8*32*2=512次乘 法运算;而使用本发明的处理方法,扩频处理过程只需做一些简单的逻辑运算 后通过查表即可得到扩频后数据,之后在数据调制时通过两次查表就可以得到 I、 Q数值,总的查表次数是8*32*3=768次。这样,就将乘法运算转化为查表 运算,查表比乘法运算速度要快得多,特别是在有查表硬件加速器的芯片中实 现起来更加方便、快捷;并且,查表的尺寸也很小,表长在4 32之间,因此本发明的实现速度更快、效率更高、占用资源更少,整个处理流程更为优化。


图1为本发明调制和扩频处理方法的实现流程示意图。
具体实施例方式
本发明的基本思想是对要发送的信号先进行数据扩频处理、后进行数据 调制处理;且将扩频处理中的乘法运算预先计算,并按不同调制方式生成相应 映射表,在扩频处理时通过查表完成原有的乘法运算;调制中得到I路、Q路 信号值也分别通过查表得到,如此,可使速度大大加快。
这里,所述的不同调制方式可以是QPSK调制方式,也可以是16QAM调 制方式;相应的,所述映射表分别为QPSK调制下的映射表、16QAM调制下 的映射表。
本发明进朽-信号调制和扩频处理的方法如图l所示,包括以下步骤 步骤11: ^没置并初始化QPSK调制和16QAM调制下的映射表; 本步骤中,可通过数组实现映射表,映射表分为扩频值映射表和IQ路信号 映射表两类,具体来说,扩频值映射表包括用于查找QPSK调制下扩频后值 的QpstMapTable[8]和用于查找16QAM调制下扩频后值的Qaml6—MapTable [32]; IQ路信号映射表包括用于查找QPSK调制下I路信号值和Q路信号值 的Qpsk_ Ma plvalue[4] 、 Qpsk—MapQvalue[4],以及用于查找16QAM调制下I 路信号值和Q赠"言号值的Qaml6_MapIvalue[16]、 Qaml6—M叩Qvalue[16]。
实际应用中,映射表也可以通过其他方式实现,如链表、堆栈等等,使用 方法与^:组相同。
本步骤中,所述初始化映射表是根据当前所用协议,如WCDMA协议中所 规定的相应调制方式的映射关系完成的,下面分别结合具体实例说明初始化映 射表的过程。
以当前使用协议为WCDMA协议,Qpsk—MapTable[8]={0, 3, 1, 2, 2, 1,3, 0}为例,其具体的生成方法是,根据WCDMA协议所规定的QPSK调制映 射关系为
00 — 〉1 = 0, Q= 1;
01 —>I=1, Q = 0;
10 —>1 = -1, Q = 0;
11 —>I = 0, Q = -l;
当扩频码值是l时,上述QPSK调制映射关系不变;当扩频码值是-l时, 上述QPSK调制映射关系变为
00 —>I = 0, Q = -l;
01 _>I = -1, Q = 0;
10 —>I = 1, Q = 0;
11 —>I = 0, Q=l;
那么,对于两比特oo表示的用户数据,其用户数据经左移一位后的十进制 数值是0,当扩频码值是l时,扩频值运算模块运算结果是o,再与十进制的用 户数据相加后等于0,这个0就对应于QPSK调制映射关系(扩频码值是1)中, 1 = 0、 Q = 1的00 (实数值为0 ),即0 —> 0。
当扩频码值是-1时,扩频值运算模块运算结果是1,再与十进制的用户数 据0相加后等于1,这个1就对应于QPSK调制映射关系(扩频码值是-l)中, 1 = 0、 Q = -l的与QPSK调制映射关系(扩频码值是1 )中有相同IQ值(1 = 0、 Q = -l)的11 (实数值为3),即1 —>3。
因为在实际使用中,只使用扩频码值是1的QPSK调制映射关系。这样, 就得出了 Qpsk—MapTable[8]的前两个数值。
同理,对于两比特01表示的用户数据,其用户数据经左移一位后的十进制 数值是2,当扩频码值是l或-l时,可分别得出对应关系是2 _>1或3 — >2 。对于两比特IO表示的用户数据,其用户数据经左移一位后的十进制数值 是4,当扩频码值是l或-l时,可分别得出对应关系是4 一〉2或5 —>1 。 对于两比特ll表示的用户数据,其用户数据经左移一位后的十进制数值是6,当扩频码值是l或-l时,可分别得出对应关系是6 —〉3或7 —〉0。至此, 就完成了 Qpsk—MapTable[8]数组的初始化工作。
再以当前使用协议为WCDMA协议,Qaml6—MapTable [32]={ 0,12,1,13, 2,14,3,15,4,8, 5,9,6,10,7,11,8,4, 9,5, 10,6, 11,7, 12,0,13,1, 14,2, 15,3 }为例,其具 体的生成方法是,根据WCDMA协议所规定的16QAM调制映射关系为
0000—>1 =0.4472,Q =0.4472
0001——>1 =0.4472,Q =1.3416
0010——>1 =1.3416,Q =0.4472
0011——>1 =1,3416,Q =1.3416
0100——>1 =0.4472,Q =-0,4472
0101—>1 =0.4472,Q =-1.3416
0110——>1 =1.3416,Q =-0.4472
0111——>1 =1.3416,Q =-1.3416
1000——>1 =-0.4472,Q =:0.4472
1001—>1 =-0.4472,Q =:1.3416
1010——>1 =-1.3416,Q ==0.4472
1011——>1 =-1.3416,Q =:1.3416
1100——>1 =-0.4472,Q ==-0.4472
1101——>1 =-0.4472,Q =:-1.3416
1110——>1 =-1.3416,Q ==-0,4472
1111——>1 =-1.3416,Q =:-1.3416
采用与QPSK调制映射相同的处理方式,只是固定长度比特由两比特变为 四比特,即可得出Qaml6_MapTable [32]的初始化值Qam 16—MapTable [32]={ 0,12,1,13, 2,14, 3,15, 4,8, 5,9, 6,10,7,11,8,4, 9,5, 10,6, 11,7, 12,0,13,1, 14,2, 15,3 }。
进一步的,再根据所述QPSK调制映射关系,按I、 Q所对应的数值,即 可得出Qpsk一MapIvalue[4] = { 0, 1, -1, 0}; Qpsk一MapQvalue[4] = {1, 0, 0, -1};
同理,根据所述16QAM调制映射关系,按I、 Q所对应的数值,即可得出 Qaml6—Maplvalue[16] = {0.4472, 0.4472, 1.3416, 1.3416, 0.4472, 0.4472,
1.3416, 1.3416, -0.4472, -0.4472, -1.3416, -1.3416, -0.4472, -0.4472, -1.3416,
-1.3416};
Qaml6—MapQvalue[16] = {0.4472, 1.3416, 0.4472, 1.3416, -0.4472, -1.3416, -0.4472, -1.3416, 0.4472, 1.3416, 0.4472, 1.3416, -0.4472, -1.3416, -0.4472, -1,3416}。
步骤12:将要发送的用户数据按固定长度比特进行划分,并做进制转换;
由于要发送的用户数据为二进制数据,而进行扩频处理的数据为十进制数 据,因此,本步骤所述按固定长度比特进行划分处理,是将要发送的二进制用 户数据按顺序分成固定长度比特;所述进制转换处理具体是先将所划分的固 定长度比特左移一位,再转成十进制的用户数据。
这里,比特的固定长度是根据调制方式确定的,对于QPSK调制,固定长 度比特为两比特;对于16QAM调制,固定长度比特为四比特。
步骤13:在当前使用的扩频系数长度下,对当前使用的每个扩频码值进行 (1-扩频码值)/2运算,并将计算结果与步骤12经过划分和转换处理后的用户 数据相加,之后,将相加结果作为下标在相应扩频值映射表中进行查表,得到 扩频后的数值,本步骤即可完成扩频处理。
这里,所述固定长度比特,对于QPSK调制为两比特;对于16QAM调制 为四比特。相应的,所述在相应扩频值映射表中进行查表,对于QPSK调制是 在Qpsl^MapTable[8]中查找,对于16QAM调制是在Qaml6—MapTable[32]中查 找。
步骤14:在当前使用的扩频系数长度下,将步骤13得到的扩频后数值按 当前使用的调制方式进行映射,分别得到I路和Q路的信号值。
这里,所述当前使用的调制方式为QPSK调制方式、或为16QAM调制方式。
相应的,将步骤13得到的扩频后数值按当前使用的调制方式进行映射具体 处理就是将步骤13得到的扩频后数值,作为下标在Qpsk—Maplvalue[4]、 Qpsk—MapQvalue[4]中,或者在Qaml6—Maplvalue[16]、 Qaml6—MapQvalue[16] 中进行查表,即可得到QPSK调制方式下、或16QAM调制方式下的I路和Q 路的信号值。
为实现上述信号调制和扩频处理的方法,本发明还提供一种信号调制和扩 频处理的装置,包括映射表设置模块、用户数据处理模块、扩频处理模块和 调制处理;溪块;其中,
所述映射表设置模块,用于设置并初始化QPSK调制和16QAM调制下的 映射表;这里,所述映射表包括扩频值映射表和IQ路信号映射表两类;
所述用户数据处理模块,用于将要发送的用户数据按固定长度比特进行划 分,并做进制转换,将转换后的用户数据送至扩频处理模块;
这里,所述的划分和转换处理具体为将要发送的二进制用户数据按顺序 分成固定长度比特,将所划分的固定长度比特左移一位,再转成十进制的用户 数据。
所述扩频处理模块,用于在当前使用的扩频系数长度下,对每个扩频码值 进行(l-扩频码值)/2运算,将计算结果与收到的经过划分和转换处理后的用 户数据相加,并将相加结果作为下标在映射表设置模块中的相应映射表中进行 查表,得到扩频后数值送至调制处理模块;
该扩频处理模块可进一步分为扩频值运算模块、加法模块、查表模块;所 述扩频值运算模块,负责在当前使用的扩频系数长度下,对每个扩频码值进行 (l-扩频码值)/2运算,并将运算结果送至加法模块;所述加法模块,将计算 结果与收到的经过划分和转换处理后的用户数据相加,并将相加结果送至查表 模块;所述查表模块,负责查表获取扩频后数值,并送至调制处理模块。
所述调制处理模块,将得到的扩频后数值按当前使用的调制方式进行映射, 分别得到I路和Q路的信号值;这里,所述进行映射也是到映射表设置模块中的相应映射表中进行查表。
本发明的调制和扩频处理在发送端完成,相应于本发明的调制和扩频处理, 在接收端可以采用现有的解调和解扩处理,也可以对应采用查表方式完成解调 和解扩处理,即预先设置好映射表,在解调和解扩时进行查表,这里不再赘述。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1、一种进行信号调制和扩频处理的方法,其特征在于,该方法包括A、设置并初始化四相移相键控QPSK数据调制和16正交幅度调制QAM数据调制下的映射表;B、将要发送的用户数据按固定长度比特进行划分,并做进制转换;C、在当前使用的扩频系数长度下,对每个扩频码值进行(1-扩频码值)/2运算,并将计算结果与经过划分和转换处理后的用户数据相加,之后将相加结果作为下标在映射表中进行查表,得到扩频后的数值;D、将步骤C得到的扩频后数值按当前使用的调制方式进行映射,分别得到I路和Q路的信号值。
2、 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤B具体包括将要发 送的二进制用户数据按顺序分成固定长度比特,将所划分的固定长度比特左移 一位,再转成十进制的用户lt据。
3、 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤A所述映射表包 括用于查找QPSK调制下扩频后值的扩频值映射表、用于查找16QAM调制 下扩频后值的扩频值映射表;分别用于查找QPSK调制下I路信号值、Q路信 号值的IQ路信号映射表,分别用于查找16QAM调制下I路信号值、Q路信号 值的IQ路信号映射表。
4、 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述每个扩频值映射表、每 个I路信号和Q路信号映射表分别为一个数组,所述映射表对应六个数组。
5、 根据权利要求l、 2或3所述的方法,其特征在于,步骤B所述固定长 度比特根据调制方式确定;所述固定长度比特为两比特或四比特。
6、 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤C所述在映射表中进 行查表为根据当前使用的调制方式,在相应扩频值映射表中进行查找。
7、 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤D所述当前使用的调 制方式为QPSK调制方式、或为16QAM调制方式;步骤D所述进行映射具体为将步骤C得到的扩频后数值作为下标,在用 于查找QPSK调制或16QAM调制下的IQ路信号映射表中进行查找。
8、 一种进行信号调制和扩频处理的装置,其特征在于,该装置包括映射 表设置模块、用户数据处理模块、扩频处理模块和调制处理模块;其中,所述映射表设置模块,用于设置并初始化QPSK调制和16QAM调制下的 映射表;所述用户数据处理模块,用于将要发送的用户数据按固定长度比特进行划 分,并做进制转换,将转换后的用户数据送至扩频处理模块;所述扩频处理模块,用于在当前使用的扩频系数长度下,对每个扩频码值 进行(l-扩频码值)/2运算,将计算结果与收到的经过划分和转换处理后的用 户数据相加,并将相加结果作为下标在映射表设置模块中的相应映射表中进行 查表,得到扩频后数值送至调制处理模块;所述调制处理模块,将得到的扩频后数值按当前使用的调制方式进行映射, 分别得到I路和Q路的信号值。
9、 根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述扩频处理模块进一步包 括扩频值运算模块、加法模块、查表模块;所述扩频值运算模块,用于在当前使用的扩频系数长度下,对每个扩频码 值进行(l-扩频码值)/2运算,并将运算结果送至加法模块;所述加法模块,将计算结果与收到的经过划分和转换处理后的用户数据相 加,并将相加结果送至查表模块;所述查表模块,负责查表获取扩频后数值,并送至调制处理模块。
全文摘要
本发明公开了一种进行信号调制和扩频处理的方法,包括设置并初始化四相移相键控(QPSK)数据调制和16正交幅度调制(16QAM)数据调制下的映射表;将要发送的用户数据按固定长度比特进行划分,并做进制转换;在当前使用的扩频系数长度下,对每个扩频码值进行(1-扩频码值)/2运算,并将计算结果与经过划分和转换处理后的用户数据相加,之后将相加结果作为下标在映射表中进行查表,得到扩频后的数值;将得到的扩频后数值按当前使用的调制方式进行映射,分别得到I路和Q路的信号值。本发明还同时公开了一种进行信号调制和扩频处理的装置,采用本发明能够优化信号的调制和扩频处理过程,降低处理时间,并减少资源的占用。
文档编号H04B7/216GK101295995SQ20081012618
公开日2008年10月29日 申请日期2008年6月27日 优先权日2008年6月27日
发明者颜小平 申请人:中兴通讯股份有限公司
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