⑵亦可是 (3)； 5)对于任意一个合法的星座点分布及其星座点相位，对星座的圈半径实施遍历，如果 星座点分布只有1圈，则圈半径为1，无需遍历；若星座点分布的圈数k>l，则对每圈的半径 实施遍历，具体遍历方法为： a、 确定每圈半径的遍历范围，即半径的最大值与最小值，第p圈的半径最小值为0,最 大值丨
苠中P是从1到k的自然数，k>l; b、 确定每圈半径的遍历步长，假定细分步数为S，S为正整数，则第p圈的半径遍历步长 为￥，对L彡64的情况，细分步数可选为100 ; c、 对每圈的半径从最小值到最大值依步长实施遍历，构建有效的调制星座图，有效的 星座图须满足：外圈半径大于内圈半径，且信号的平均能量为1，具体遍历方法为：设当前 遍历的第P圈半径为rp，先让最外圈的半径rk按步长依次增加，而维持内圈的半径rm不变， m是自然数，1彡m彡k-1，直到rk达到最大半径限制，然后再让第k-1圈的半径rk_i增加一 个步长，而新的rk选择离rk_i最近的遍历值开始，再按步长依次增加，重复上述过程；以此 类推，如果第m圈（2<m<k)的半径达到了最大半径限制，则进一步让第m-1圈的半 径iVi增加一个步长，而第m圈到第k圈的半径选择离r^最近的遍历值，然后再让最外圈 的半径rk按步长依次增加；遍历过程直至所有圈的半径均达到最大半径为止； 每次半径遍历并非都能产生一个有效的星座图，外圈半径大于内圈半径容易满足，但 信号的平均能量为1单靠遍历很难满足，如不满足时，需对最外圈的半径进行调整，调整方 法为：假定当前遍历的半径为rp，p是从1到实际圈数k的自然数： ① 如果卜b则最外圈的半径计算〗
k与其他圈r5共 同作为各圈的实际半径，1 <P<k-1，结合步骤4)给出的各星座点相位，能构建一个有效 的星座图，下一次遍历可先将iVi实施一个步长增加，然后rk再从与rh最邻近的值开始， 依次进行步长增加即可； ② 如果卜I，表明半径组合无效，此时，寻找一个圈数k' <k，使得 自kl2义卜z，且|(kl2义卜i，然后通过改变半径参数，实施新的遍历，其中，所有圈的半 径开始值为：第k'圈的半径rk,在当前基础上增加一个步长，第1圈到第k' -1圈的半径 维持不变，第k' +1圈到第k圈的半径取与IV最邻近的值； 圈半径遍历过程可通过如下方式获得加速： ① 半径遍历过程中须满足rm+1>rm，m是从1到k-1的自然数，S卩外圈半径大于内圈半 径； ② 每圈半径遍历的起始值不必从最小值〇开始，其实际起始值可通过当前保存的度量 Gsave (Nt,Nr,L)计算获得，具体计算从第一圈开始； 假定第一圈半径为1，依据步骤4)给出的星座点相位可获得第一圈的星座点Sl，u，其 中u是从1到&的自然数，~是第一圈的星座点个数，然后将所有的Sl，u依据公式（1)计
-1 算度量，表示为h(Nt，Nr，L)，则第一圈的最小半径计算为 A> ;如果 &_大于等于之前计算的最大半径，则表示本星座点分布无效，直接进行下一个有效 星座点分布的遍历；如果小于之前计算的最大半径，且第一圈的当前遍历半径值 巧多R，则维持A不变；否则，表示当前遍历半径值ri太小，直接将ri赋值为R ，第2 圈到第k圈的半径赋值为与最邻近的值，然后从第k圈开始新的半径遍历过程； 以此类推，可确定第一圈之外的各圈最小起始半径，假定当前第P圈的半径已经遍历 到rp，p是从1到k-1的自然数，k代表实际圈数，且对由第1圈到第p圈的所有信号星座 点计算获得的度量Gp (Nt，Nr，L)满足Gp (Nt，Nr，L) <Gsave (Nt，Nr，L)，则让第p+1圈的半径 ：^+1从最邻近rp的值开始遍历，寻找一个半径Rp+1，min，由半径&+1，_所属的第p+1圈星座点 Sp+1,>是从1到Np+1的自然数，Np+1是第p+1圈的星座点个数）联合比该圈半径更小的其 它圈即第1到第P圈所属的信号星座点，依据公式（1)计算一个新的度量Gp+1 (Nt，Nr，L)，让 其满足Gp+1 (Nt，Nr，L) <Gsave (Nt，Nr，L)，而如果再减小第p+1圈的半径，则Gp+1 (Nt，Nr，L)彡 Gs_ (Nt，Nr，L)，此时Rp+1，min即为第p+1圈的最小遍历半径，如果在第p+1圈的半径变化范围 内找不到满足Gp+1 (Nt,Nr,L) <Gsave (Nt,Nr,L)的Rp+1，min，则表示此半径遍历无效，让rp增加 一个步长，并让第P+1圈到第k圈的半径赋值为与rp最邻近的值，然后从第k圈开始新的 半径遍历过程； ③ 针对一个新的星座点分布，其实际圈数为k，可依据步骤4)获得每圈的星座点相位， 依据步骤5)的a步确定每圈的最大半径Rp，max，对第p圈，l<p<k，以Rp，max为半径，可 产生第P圈的信号星座点，所有第P圈的信号星座点构成第P圈的星座点集，对Dp， 由公式（1)计算出第P圈度量的后一部分值为
其中，sp，u与sp，u，是Dp中的两个信号星座点，即Sp，uGDp，Sp，u,GDp，l彡p彡k， 1彡u彡Np，l彡u' <NP，NP是第p圈的星座点个数；所有圈的信号星座点即Dp(l彡p彡k) 的并集可构成多圈APM调制星座，由公式⑴计算出该并集度量的前一部分值为 Nr
'其中87与sv，表示该多圈APM调制星座中 的两个APM调制信号星座点，v、v'表示星座点的序号，1彡v彡L，1彡v'彡L;如果
乂M，，则表示对半径无论如何遍历，都得不到度 量比Gsave (Nt，Nr，L)更小的APM调制星座图，所以可直接越过这个星座点分布，寻找新的星 座点分布； 6)步骤5)中每产生一个有效的多圈APM星座图，依据公式（1)计算其度量，表示为Gnew(Nt，Nr，L)，将其与之前已存储的度量Gsave(Nt，Nr，L)进行比较，如果当前度量小于已存 储的度量，即Gnew(Nt，Nr，L) <Gsave(Nt，Nr，L)，则将当前度量作为新的度量进行存储，即令 Gsave (Nt，Nr，L) =Gnew (Nt，Nr，L)，并存储当前星座图； 依据上述步骤2)-6)，通过遍历圈数、每圈的点数以及每圈的半径，即能获得具有多圈 结构的APM调制星座。
【专利摘要】一种空间调制系统中多圈APM数字调制星座的遍历产生方法，该方法产生的APM调制星座具有多圈结构，每圈的星座点符合等相位间隔分布的传统PSK调制星座；相邻圈间的信号星座点满足最小相位差最大化的条件。具体遍历方法为：一，圈数遍历；二，每圈内的点数遍历；三，每圈的半径遍历，遍历过程中依据度量公式进行星座优选，同时遍历过程有效借助度量公式获得加速。通过本发明可有效获得多圈APM数字调制星座，能保证新APM调制星座具备优于传统PSK和QAM数字调制星座的性能。APM数字调制星座可在系统的初始配置阶段一次性生成，不会对系统的实际传输过程带来额外影响和开销，更具实用价值和积极效果。
【IPC分类】H04B7-04, H04L1-06
【公开号】CN104702382
【申请号】CN201510148579
【发明人】张彭, 王成端, 高进, 陈光军
【申请人】潍坊学院
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月31日