正交振幅调制下的软判决的解调方法和装置与流程

1.本发明涉及高阶正交振幅调制下解调技术领域，尤其涉及一种正交振幅调制下的软判决的解调方法和装置。


背景技术：

2.正交振幅键控是一种将两种调幅信号2ask(binary amplitude shift keying，二进制振幅键控)和2psk(binary phase shift keying，二进制相移键控)汇合到一个信道的方法，因此会双倍扩展有效带宽，正交调幅被用于脉冲调幅。正交调幅信号有两个相同频率的载波，但是相位相差90度(四分之一周期，来自积分术语)。一个信号叫i信号，另一个信号叫q信号。从数学角度将一个信号表示成正弦，另一个表示成余弦。两种被调制的载波在发射时已被混和。到达目的地后，载波被分离，数据被分别提取然后和原始调制信息相混和。qam(quadrature amplitude modulation，正交振幅调制)是用两路独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波双边带调幅，利用这种已调信号的频谱在同一带宽内的正交性，实现两路并行的数字信息的传输。该调制方式通常有二进制qam(4qam)、四进制qam(l6qam)、八进制qam(64qam)
…
等等，对应的空间信号矢量端点分布图称为星座图，分别有4、16、64
……
个矢量端点。
3.在高振幅调制解调过程中会遇到星座点到软比特(llr)的转换，在这个过程中涉及到了软比特的量化，最直接的方法是将星座点的距离转化为llr，而常用的方法是将星座图按正方形切割为若干个区域去进行判别，图1为现有技术提供的16qam解调原理图，如图1所示，一个16qam解调为：确定以任一星座图标准点为圆心且以对角线星座图标准点距离为半径的圆为所述任一星座图标准点对应的量化范围，图1中的圆即为星座图坐标系的第二象限中右下方的标准点对应的量化范围，然而，其中有效的区域只有正方形的阴影区域，而白色的四个边角是浪费掉了，因为白色四个边角都位于其他标准点对应的量化范围的有效区域，这也就减少了部分场景下的llr有效表示范围。随着调制等级提高阴影区域在园内占比会下降，这种现象在调制等级越高的情况下现象也会越明显。
4.因此，如何避免现有的高振幅调制解调过程中有效量化区域占比过低导致的解调误差大，没有高效的软判决降低比特位数来迎合译码器的硬件不足，仍然是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种正交振幅调制下的软判决的解调方法，用以解决现有技术中高振幅调制解调过程中有效量化区域占比过低导致的解调误差大和没有高效的软判决降低比特位数来迎合译码器的硬件不足的缺陷，实现提高有效量化区域占比以优化解调且提出高效的软判决方法降低比特位数以降低译码器的硬件成本。
6.本发明提供一种正交振幅调制下的软判决的解调方法，包括：
7.依次将接收到的经过采样的qam载波映射为星座点；
8.计算各星座点与其对应星座图标准点之间的距离；
9.将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半；
10.基于所述距离将所述距离对应的星座点解码成比特位数为m的符号；
11.以预设比特截断规则将所述符号截断为比特位数为m的软符号，所述软符号用于输入译码器进行译码；
12.其中，m和m均为正整数且m》m，m根据解调系统整体性能确定，m根据译码器运算能力确定，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的。
13.根据本发明提供一种的正交振幅调制下的软判决的解调方法，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的，具体包括：
14.对n个符号采用任一连续(m-m)位比特的截断方法得到n个对应的m位软符号，将所述n个对应的m位软符号所表示的二进制数值进行求和得到所述任一连续(m-m)位比特的截断方法的权重；
15.选择权重最大值对应的连续(m-m)位比特的截断方法为所述预设比特截断规则；
16.其中，所述n个符号为最早接收到的n个经过采样的qam载波解码后得到的比特位数为m的n个符号，n为正整数。
17.根据本发明提供一种的正交振幅调制下的软判决的解调方法，所述对n个符号采用任一连续(m-m)位比特的截断方法得到n个对应的m位软符号，将所述n个对应的m位软符号所表示的二进制数值进行求和得到所述任一连续(m-m)位比特的截断方法的权重，具体包括：
18.通过如下公式确定对n个符号采用第i组连续(m-m)位比特的截断方法得到的n个对应的m位软符号所表示的二进制数值的和sumi：
[0019][0020]
其中，所述n个符号中的第j个符号bj由m位比特组成二进制表达式第i组连续(m-m)位比特的截断方法表示将m位比特的符号从第i位比特开始连续截出(m-m)个比特得到m位软符号，binarytodecimal(.)表示将二进制转换为十进制数值；
[0021]
对应地，所述选择权重最大值对应的连续(m-m)位比特的截断方法为所述预设比特截断规则，具体包括：
[0022]ichoose
←
max(sumi),i＝1,2,
…
,m-m+1
[0023]
确定任一比特位数为m的符号bj使用所述预设比特截断规则处理后得到的m位软符号为
[0024]
根据本发明提供一种的正交振幅调制下的软判决的解调方法，所述计算各星座点与其对应星座图标准点之间的距离，具体包括：
[0025]
通过如下公式计算星座点q与其对应的星座图标准点之间的距离dq：
[0026][0027]
其中，aq为星座点q与其对应的星座图标准点之间的横轴距离，bq为星座点q与其对应的星座图标准点之间的纵轴距离。
[0028]
根据本发明提供一种的正交振幅调制下的软判决的解调方法，所述将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半，具体包括：
[0029]
确定以任一星座图标准点为圆心且以相邻星座点距离的一半为半径的圆为所述任一星座图标准点的有效量化区域；
[0030]
将属于所述任一星座图标准点区域范围内却溢出所述有效量化区域的星座点重新映射到星座点到圆心连线与圆周线的交点上。
[0031]
本发明还提供一种正交振幅调制下的软判决的解调装置，包括：
[0032]
映射单元，用于依次将接收到的经过采样的qam载波映射为星座点；
[0033]
距离单元，用于计算各星座点与其对应星座图标准点之间的距离；
[0034]
溢出保护单元，用于将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半；
[0035]
解码单元，用于基于所述距离将所述距离对应的星座点解码成比特位数为m的符号；
[0036]
软判决单元，用于以预设比特截断规则将所述符号截断为比特位数为m的软符号，所述软符号用于输入译码器进行译码；
[0037]
其中，m和m均为正整数且m》m，m根据解调系统整体性能确定，m根据译码器运算能力确定，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的。
[0038]
根据本发明提供一种的正交振幅调制下的软判决的解调装置，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的，具体包括：
[0039]
对n个符号采用任一连续(m-m)位比特的截断方法得到n个对应的m位软符号，将所述n个对应的m位软符号所表示的二进制数值进行求和得到所述任一连续(m-m)位比特的截断方法的权重；
[0040]
选择权重最大值对应的连续(m-m)位比特的截断方法为所述预设比特截断规则；
[0041]
其中，所述n个符号为最早接收到的n个经过采样的qam载波解码后得到的比特位数为m的n个符号，n为正整数。
[0042]
根据本发明提供一种的正交振幅调制下的软判决的解调装置，所述对n个符号采用任一连续(m-m)位比特的截断方法得到n个对应的m位软符号，将所述n个对应的m位软符号所表示的二进制数值进行求和得到所述任一连续(m-m)位比特的截断方法的权重，具体包括：
[0043]
通过如下公式确定对n个符号采用第i组连续(m-m)位比特的截断方法得到的n个对应的m位软符号所表示的二进制数值的和sumi：
[0044][0045]
其中，所述n个符号中的第j个符号bj由m位比特组成二进制表达式第i组连续(m-m)位比特的截断方法表示将m位比特的符号从第i位比特开始连续截出(m-m)个比特得到m位软符号，binarytodecimal(.)表示将二进制转换为十进制数值；
[0046]
对应地，所述选择权重最大值对应的连续(m-m)位比特的截断方法为所述预设比特截断规则，具体包括：
[0047]ichoose
←
max(sumi),i＝1,2,
…
,m-m+1
[0048]
确定任一比特位数为m的符号bj使用所述预设比特截断规则处理后得到的m位软符号为
[0049]
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述正交振幅调制下的软判决的解调方法的步骤。
[0050]
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述正交振幅调制下的软判决的解调方法的步骤。
[0051]
本发明提供的正交振幅调制下的软判决的解调方法和装置，通过依次将接收到的经过采样的qam载波映射为星座点；计算各星座点与其对应星座图标准点之间的距离；将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半；基于所述距离将所述距离对应的星座点解码成比特位数为m的符号；最后以预设比特截断规则将所述符号截断为比特位数为m的软符号，所述软符号用于输入译码器进行译码；其中，m和m均为正整数且m》m，m根据解调系统整体性能确定，m根据译码器运算能力确定，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的。由于将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半，通过限制星座点的最大距离使得任一星座图标准点的有效量化区域占比提高，而以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的预设比特截断规则可以在不影响译码结果的情况下降低比特位数从而降低对译码器计算能力的要求。因此，本发明提供的正交振幅调制下的软判决的解调方法和装置，实现了提高有效量化区域占比以优化解调且提出高效的软判决方法降低比特位数以降低译码器的硬件成本。
附图说明
[0052]
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0053]
图1为现有技术提供的16qam解调原理图；
[0054]
图2为本发明提供的正交振幅调制下的软判决的解调方法的流程示意图；
[0055]
图3为本发明提供的溢出保护的原理示意图；
[0056]
图4为本发明提供的高位比特被截掉的预设比特截断规则产生的量化分布图；
[0057]
图5为本发明提供的低位比特被截掉的预设比特截断规则产生的量化分布图；
[0058]
图6为本发明提供的改进距离算法和传统距离算法的量化权重对比示意图；
[0059]
图7为本发明提供的正交振幅调制下的软判决的解调装置的结构示意图；
[0060]
图8是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0061]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0062]
现有的高振幅调制解调普遍存在解调过程中有效量化区域占比过低导致的解调误差大且没有高效的软判决降低比特位数来迎合译码器的硬件不足的问题。下面结合图2-图6描述本发明的正交振幅调制下的软判决的解调方法。图2为本发明提供的正交振幅调制下的软判决的解调方法的流程示意图，如图2所示，该方法包括：
[0063]
步骤210，依次将接收到的经过采样的qam载波映射为星座点。
[0064]
具体地，首先作为整体解码系统的输入就是依次经过采样的qam载波然后在星座图上进行映射形成的星座点时序序列。而本发明最适用的场景是高阶正交振幅调制，通常是指16qam、32qam、64qam等等往上的高阶正交振幅调制，此处对于高阶的定义即阶数超过16。
[0065]
步骤220，计算各星座点与其对应星座图标准点之间的距离。
[0066]
具体地，映射得到的任一星座点的对应星座图标准点为与所述任一星座点距离最近的星座图标准点，更直接的表示方式，即任一星座图标准点以自身为中心作边长为相邻星座图标准点距离的正方形，该正方形区域内的任意星座点对应星座图标准点即为所述任一星座图标准点。此距离的计算方式有多种，可以是欧氏距离、马式距离、切比雪夫距离和自定义距离算法等等，此处不作具体限定，因为可以根据不同的应用需求进行设置不同的距离算法。
[0067]
步骤230，将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半。
[0068]
具体地，限制映射得到的星座点与星座图标准点间距离的最大值为相邻星座图标准点距离除2，从而实现溢出保护，可以调高解调后软比特的有效量化权重。图3为本发明提供的溢出保护的原理示意图，如图3所示，现在以相邻星座图标准点之间距离的一半作为半径以星座图标准点为圆心画圆，得到的就是该星座图标准点对应的有效量化区域，图3示以斜线阴影圆，而图3中的正方形被被其内切斜线阴影圆占用而剩下的白色区域，则是溢出的星座点所在区域，现在限制映射得到的星座点与星座图标准点间距离的最大值为相邻星座图标准点距离除2，即实施溢出保护，即将所述溢出的星座点全部重新映射到该阴影圆的圆周上，具体映射点的位置为该溢出的星座点与其对应星座图标准点的连线与对应圆的交
点。
[0069]
步骤240，基于所述距离将所述距离对应的星座点解码成比特位数为m的符号。
[0070]
具体地，对于每一个映射得到的星座点步骤220-230已经确定了它到与它对应的星座图标准点之间的距离，即每一个星座点都有各自对应的距离，现在将所述距离解码成二进制符号。要将映射得到的星座点解码成m位比特组成的二进制符号，前提需要得到所述星座点到其对应星座图标准点的距离，因为解码得到的二进制符号的比特位数m是由解调系统的总体性能确定，例如总体性能越高，m越大保证精度高，而二进制符号对应的数值则与所述距离成正比。
[0071]
步骤250，以预设比特截断规则将所述符号截断为比特位数为m的软符号，所述软符号用于输入译码器进行译码；其中，m和m均为正整数且m》m，m根据解调系统整体性能确定，m根据译码器运算能力确定，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的。
[0072]
具体地，在溢出保护之后已经实现了有效量化区域占比的大幅提升，然而，此处通过预设比特截断规则进一步降低解码得到的二进制符号的比特位数实现软判决使得输入译码器的软符号由于比特位数少计算量小从而降低译码器的硬件计算需求。而预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的，因此，在经过预设比特截断规则处理后得到的软符号仍然可以体现解码得到的二进制符号的数值规律，即若大部分解码得到的二进制符号的数值是大数值，则经过预设比特截断规则处理后得到的软符号仍然集中于其所属的大数值范围内，因此，截断后的软符号在降低比特位数的同时还能保证译码的准确性。而所述预设比特截断规则的确定方法并不作具体限定，因为计算各种截断规则的量化权重分布方法有多种，可以是基于聚类分析也可以是直接线性求和。其中，m和m均为正整数且m》m，m根据解调系统整体性能确定，m根据译码器运算能力确定。
[0073]
本发明提供的正交振幅调制下的软判决的解调方法，通过依次将接收到的经过采样的qam载波映射为星座点；计算各星座点与其对应星座图标准点之间的距离；将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半；基于所述距离将所述距离对应的星座点解码成比特位数为m的符号；最后以预设比特截断规则将所述符号截断为比特位数为m的软符号，所述软符号用于输入译码器进行译码；其中，m和m均为正整数且m》m，m根据解调系统整体性能确定，m根据译码器运算能力确定，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的。由于将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半，通过限制星座点的最大距离使得任一星座图标准点的有效量化区域占比提高，而以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的预设比特截断规则可以在不影响译码结果的情况下降低比特位数从而降低对译码器计算能力的要求。因此，本发明提供的正交振幅调制下的软判决的解调方法，实现了提高有效量化区域占比以优化解调且提出高效的软判决方法降低比特位数以降低译码器的硬件成本。
[0074]
基于上述实施例，该方法中，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的，具体包括：
[0075]
对n个符号采用任一连续(m-m)位比特的截断方法得到n个对应的m位软符号，将所述n个对应的m位软符号所表示的二进制数值进行求和得到所述任一连续(m-m)位比特的截
断方法的权重；
[0076]
选择权重最大值对应的连续(m-m)位比特的截断方法为所述预设比特截断规则；
[0077]
其中，所述n个符号为最早接收到的n个经过采样的qam载波解码后得到的比特位数为m的n个符号，n为正整数。
[0078]
具体地，要找到使得所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化的预设比特截断规则，首先需要计算量化权重分布，即算出每一种比特截断规则的量化权重，而参与量化权重计算的每种比特截断规则都需要从解码得到的比特位数为m的符号中从某一位开始连续地截断出(m-m)位作为软判决得到的软符号。而整个解调系统刚开始接收qam载波时是不进行完整的解调过程的，而是通过设定的观测窗长度来得到最初的n个解码后的比特位数为m的符号，观测窗长度的单位为时间单位，其数值与n成正比。设译码器的软符号llr输入比特位宽为m，则此时将距离转换为m个比特表示的llr。m的值可以按需要设置，设置越大则运算精度越高。然后计算权重分布:对n个符号采用任一连续(m-m)位比特的截断方法得到n个对应的m位软符号，将所述n个对应的m位软符号所表示的二进制数值进行求和得到所述任一连续(m-m)位比特的截断方法的权重；选择权重最大值对应的连续(m-m)位比特的截断方法为所述预设比特截断规则。通过如下c语言代码即可以实现计算任一连续(m-m)位比特的截断方法得到n个对应的m位软符号所表示的二进制数值进行求和的过程：
[0079][0080]
其中，sum[i]表示第i组(m-m)位比特的截断方法得到n个对应的m位软符号所表示的二进制数值的和，a[i]表示的是截断出的(m-m)位比特的软符号，b是由n个比特位数为m的符号组成的矩阵，其中元素对应于各位置上的比特数值。
[0081]
选出sum[i]中最大值对应的i值作为预设比特截断规则的截断比特的开始位置，即对于解码得到的m位比特符号从其第i个比特开始依次截出(m-m)位比特。
[0082]
基于上述任一实施例，该方法中，所述对n个符号采用任一连续(m-m)位比特的截断方法得到n个对应的m位软符号，将所述n个对应的m位软符号所表示的二进制数值进行求和得到所述任一连续(m-m)位比特的截断方法的权重，具体包括：
[0083]
通过如下公式确定对n个符号采用第i组连续(m-m)位比特的截断方法得到的n个对应的m位软符号所表示的二进制数值的和sumi：
[0084][0085]
其中，所述n个符号中的第j个符号bj由m位比特组成二进制表达式第i组连续(m-m)位比特的截断方法表示将m位比特的符号从第i位比特开始连续截出(m-m)个比特得到m位软符号，binarytodecimal(.)表示将二进制转换为十进制数值；
[0086]
对应地，所述选择权重最大值对应的连续(m-m)位比特的截断方法为所述预设比特截断规则，具体包括：
[0087]ichoose
←
max(sumi),i＝1,2,
…
,m-m+1
[0088]
确定任一比特位数为m的符号bj使用所述预设比特截断规则处理后得到的m位软符号为
[0089]
具体地，使用上述数学公式展示预设比特截断规则的确定方法，求和的时候将二进制符号转换成十进制数值进行计算。下面举例说明确定的预设比特截断规则的不同导致有效量化范围的缩小情况不同。图4为本发明提供的高位比特被截掉的预设比特截断规则产生的量化分布图，如图4所示，基于观察窗得到了星座点都集中在小距离区域内的规律因此得到高位比特被截掉的预设比特截断规则，由于高位比特被截掉，距离为大数值的星座点都被剔除掉，故有效量化区域的最大半径进一步缩小。图5为本发明提供的低位比特被截掉的预设比特截断规则产生的量化分布图，如图5所示，基于观察窗得到了星座点都集中在大距离区域内的规律因此得到低位比特被截掉的预设比特截断规则，由于低位比特被截掉，距离为小数值的星座点都被剔除掉，故形成了图5中的斜线阴影圆的半径不变但是其中的竖线阴影圆被剔除形成的斜线阴影圈为软判决后的效量化区域。
[0090]
基于上述任一实施例，该方法中，所述计算各星座点与其对应星座图标准点之间的距离，具体包括：
[0091]
通过如下公式计算星座点q与其对应的星座图标准点之间的距离dq：
[0092][0093]
其中，aq为星座点q与其对应的星座图标准点之间的横轴距离，bq为星座点q与其对应的星座图标准点之间的纵轴距离。
[0094]
具体地，对于绝大多数应用在evm较好场景下的解调来说其绝大多数的星座点都会落到距离标准点较近的位置，只有较少的星座点会落到距离标准点较远，因此可以降低距离圆心更远的点的量化比重在该场景达到更好的量化效果。常规的距离估算方式是使用欧式距离算法：sqrt(a^2+b^2)，其中sqrt为平方根运算，a和b分别为星座点到其对应星座图标准点的横轴距离和纵轴距离，这样距离估算方式是线性的，所有位置的量化权重一致，而本发明进一步将距离估算方式改进为(a^2+b^2)/sqrt(2)，其中，sqrt为平方根运算，a和b分别为星座点到其对应星座图标准点的横轴距离和纵轴距离，这样可以降低圆外星座点的量化权重，同时也可以将距离估算中的平方根运算转换为定值，减少处理器实现的复杂
度，图6为本发明提供的改进距离算法和传统距离算法的量化权重对比示意图，如图6所示，其中实线为线性距离计算方式(即传统距离算法)，点虚线为非线性距离计算方式(即本发明提供的改进距离算法)，虚线与各自曲线所封闭的区间为80％权重分布区间。
[0095]
本发明进一步提供的距离算法的改进，实现了使用距离计算简化的方法来改变量化比特分布，以更低的运算量来适应低evm场景。
[0096]
基于上述任一实施例，该方法中，所述将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半，具体包括：
[0097]
确定以任一星座图标准点为圆心且以相邻星座点距离的一半为半径的圆为所述任一星座图标准点的有效量化区域；
[0098]
将属于所述任一星座图标准点区域范围内却溢出所述有效量化区域的星座点重新映射到星座点到圆心连线与圆周线的交点上。
[0099]
具体地，制映射得到的星座点与星座图标准点间距离的最大值为相邻星座图标准点距离除2，从而实现溢出保护，可以调高解调后软比特的有效量化权重。图3为本发明提供的溢出保护的原理示意图，如图3所示，现在以相邻星座图标准点之间距离的一半作为半径以星座图标准点为圆心画圆，得到的就是该星座图标准点对应的有效量化区域，图3示以斜线阴影圆，而图3中的正方形被被其内切斜线阴影圆占用而剩下的白色区域，则是溢出的星座点所在区域，现在限制映射得到的星座点与星座图标准点间距离的最大值为相邻星座图标准点距离除2，即实施溢出保护，即将所述溢出的星座点全部重新映射到该阴影圆的圆周上，具体映射点的位置为该溢出的星座点与其对应星座图标准点的连线与对应圆的交点。
[0100]
下面对本发明提供的正交振幅调制下的软判决的解调装置进行描述，下文描述的正交振幅调制下的软判决的解调装置与上文描述的正交振幅调制下的软判决的解调方法可相互对应参照。
[0101]
图7为本发明提供的正交振幅调制下的软判决的解调装置的结构示意图，如图7所示，该装置包括映射单元710、距离单元720、溢出保护单元730、解码单元740和软判决单元750，其中，
[0102]
所述映射单元710，用于依次将接收到的经过采样的qam载波映射为星座点；
[0103]
所述距离单元720，用于计算各星座点与其对应星座图标准点之间的距离；
[0104]
所述溢出保护单元730，用于将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半；
[0105]
所述解码单元740，用于基于所述距离将所述距离对应的星座点解码成比特位数为m的符号；
[0106]
所述软判决单元750，用于以预设比特截断规则将所述符号截断为比特位数为m的软符号，所述软符号用于输入译码器进行译码；
[0107]
其中，m和m均为正整数且m》m，m根据解调系统整体性能确定，m根据译码器运算能力确定，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的。
[0108]
本发明提供的正交振幅调制下的软判决的解调装置，通过依次将接收到的经过采样的qam载波映射为星座点；计算各星座点与其对应星座图标准点之间的距离；将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半；基于所述距离将所述
距离对应的星座点解码成比特位数为m的符号；最后以预设比特截断规则将所述符号截断为比特位数为m的软符号，所述软符号用于输入译码器进行译码；其中，m和m均为正整数且m》m，m根据解调系统整体性能确定，m根据译码器运算能力确定，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的。由于将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半，通过限制星座点的最大距离使得任一星座图标准点的有效量化区域占比提高，而以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的预设比特截断规则可以在不影响译码结果的情况下降低比特位数从而降低对译码器计算能力的要求。因此，本发明提供的正交振幅调制下的软判决的解调装置，实现了提高有效量化区域占比以优化解调且提出高效的软判决方法降低比特位数以降低译码器的硬件成本。
[0109]
基于上述任一实施例，该装置中，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的，具体包括：
[0110]
对n个符号采用任一连续(m-m)位比特的截断方法得到n个对应的m位软符号，将所述n个对应的m位软符号所表示的二进制数值进行求和得到所述任一连续(m-m)位比特的截断方法的权重；
[0111]
选择权重最大值对应的连续(m-m)位比特的截断方法为所述预设比特截断规则；
[0112]
其中，所述n个符号为最早接收到的n个经过采样的qam载波解码后得到的比特位数为m的n个符号，n为正整数。
[0113]
基于上述任一实施例，该装置中，所述对n个符号采用任一连续(m-m)位比特的截断方法得到n个对应的m位软符号，将所述n个对应的m位软符号所表示的二进制数值进行求和得到所述任一连续(m-m)位比特的截断方法的权重，具体包括：
[0114]
通过如下公式确定对n个符号采用第i组连续(m-m)位比特的截断方法得到的n个对应的m位软符号所表示的二进制数值的和sumi：
[0115][0116]
其中，所述n个符号中的第j个符号bj由m位比特组成二进制表达式第i组连续(m-m)位比特的截断方法表示将m位比特的符号从第i位比特开始连续截出(m-m)个比特得到m位软符号，binarytodecimal(.)表示将二进制转换为十进制数值；
[0117]
对应地，所述选择权重最大值对应的连续(m-m)位比特的截断方法为所述预设比特截断规则，具体包括：
[0118]ichoose
←
max(sumi),i＝1,2,
…
,m-m+1
[0119]
确定任一比特位数为m的符号bj使用所述预设比特截断规则处理后得到的m位软符号为
[0120]
基于上述任一实施例，该装置中，所述计算各星座点与其对应星座图标准点之间的距离，具体包括：
[0121]
通过如下公式计算星座点q与其对应的星座图标准点之间的距离dq：
[0122][0123]
其中，aq为星座点q与其对应的星座图标准点之间的横轴距离，bq为星座点q与其对应的星座图标准点之间的纵轴距离。
[0124]
本发明进一步对装置提供的距离算法的改进，实现了使用距离计算简化的方法来改变量化比特分布，以更低的运算量来适应低evm场景。
[0125]
基于上述任一实施例，该装置中，所述将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半，具体包括：
[0126]
确定以任一星座图标准点为圆心且以相邻星座点距离的一半为半径的圆为所述任一星座图标准点的有效量化区域；
[0127]
将属于所述任一星座图标准点区域范围内却溢出所述有效量化区域的星座点重新映射到星座点到圆心连线与圆周线的交点上。
[0128]
图8示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(communications interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行正交振幅调制下的软判决的解调方法，该方法包括：依次将接收到的经过采样的qam载波映射为星座点；计算各星座点与其对应星座图标准点之间的距离；将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半；基于所述距离将所述距离对应的星座点解码成比特位数为m的符号；以预设比特截断规则将所述符号截断为比特位数为m的软符号，所述软符号用于输入译码器进行译码；其中，m和m均为正整数且m》m，m根据解调系统整体性能确定，m根据译码器运算能力确定，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的。
[0129]
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0130]
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的正交振幅调制下的软判决的解调方法，该方法包括：依次将接收到的经过采样的qam载波映射为星座点；计算各星座点与其对应星座图标准点之间的距离；将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半；基于所述距离将所述距离对应的星座点解码成比特位数为m的符号；以预设比特截断规则将所述符号截断为比特位数为m的软符号，所述软符号用于输入译码器进行译码；其中，m和m均为正整数且m》m，m根据解调系统整体性能确定，m根据译码器运
算能力确定，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的。
[0131]
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的正交振幅调制下的软判决的解调方法，该方法包括：依次将接收到的经过采样的qam载波映射为星座点；计算各星座点与其对应星座图标准点之间的距离；将星座点与其对应星座图标准点之间的最大距离设定为相邻星座点距离的一半；基于所述距离将所述距离对应的星座点解码成比特位数为m的符号；以预设比特截断规则将所述符号截断为比特位数为m的软符号，所述软符号用于输入译码器进行译码；其中，m和m均为正整数且m》m，m根据解调系统整体性能确定，m根据译码器运算能力确定，所述预设比特截断规则是以所述比特位数为m的符号的有效量化权重最大化为目标确定的。
[0132]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0133]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0134]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。