非均匀星座的制作方法_2

文档序号:9872726阅读:来源:国知局
元,用于确定与接收到的信号相应的非均匀星座 的一个或更多个星座点;解映射器,从与接收到的信号相应的星座点对数据进行解映射。
[0060] 在根据上述方面中的任何方面的特定示例性实施例中,非均匀星座包括根据图 18-图49或表2-表22中的任何一个的星座或者对运些星座的旋转和/或缩放W及/或其它转 换。
[0061] 根据本发明的另一方面,提供了一种系统,包括:用于根据运里公开的任何实施 例、方面或权利要求发送数据的设备;用于根据运里公开的任何实施例、方面或权利要求接 收数据的设备。
[0062] 根据本发明的另一方面,提供了一种非均匀星座,包括根据图18-图49或表2-表22 中的任何一个的星座或者对运些星座的旋转和/或缩放W及/或其它转换。
[0063] 根据本发明的另一方面,提供了一种设备或系统,被配置为用于实现根据运里公 开的任何实施例、方面或权利要求的方法或算法。
[0064] 根据本发明的另一方面,提供了一种机器可读存储介质,用于存储定义根据运里 公开的任何实施例、方面或权利要求的非均匀星座的数据结构。
[0065] 本发明的另一方面提供了一种包括具有指令的计算机程序,其中,当所述指令被 执行时,所述指定实现根据运里公开的任何实施例、方面或权利要求的方法、系统和/或设 备。另一方面提供一种存储运样的程序的机器可读存储器。
[0066] 从W下结合附图进行的公开本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它方 面、优点和显著特定对于本领域的技术人员来说将变得明显。
[0067] 有益效果
【附图说明】
[0068] 从下面结合附图进行的详细描述,本发明的特定示例性实施例的W上和其它方 面、特征和优点将更加明显,其中:
[0069] 图1是根据本发明的实施例的第一算法的示意图;
[0070] 图2是示出第一算法的步骤的流程图;
[0071] 图3示出随着图1和图2的第一算法被执行,针对参数之一的C_last的收敛;
[0072 ]图4示出根据本发明的实施例的用于确定在AWGN信道中的在给定SNR值S的情况下 的最优星座的第二算法;
[0073] 图5示出随着图4的第二算法被执行,星座C_best的收敛;
[0074] 图6示出根据本发明的实施例的用于确定在针对期望的莱斯因子K_rice的莱斯衰 落信道中的在给定SNR值S的情况下的最优星座的第S算法;
[0075] 图7示出根据本发明的实施例的用于确定在瑞利衰落信道中的在给定SNR值S的情 况下的最优星座的第四算法;
[0076] 图8示出根据本发明的实施例的用于确定最优星座的第五算法;
[0077] 图9示出用于获得针对特定系统的最优星座的处理;
[007引图10示出在AWGN信道中的来自DVB-T2的使用低密度奇偶校验化DPC)的64-QAM且 编码率(CR)为2/3的示例性邸化k SNR的图表;
[0079] 图11示出根据本发明的实施例的用于确定最优星座的第六算法;
[0080] 图12进一步示出在图11中示出的第六算法;
[0081 ] 图13a示出均匀星座(64-QAM),图13b示出由3个参数表征的非均匀星座(64-QAM), 图13c示出由16个参数表征的非均匀星座(64-QAM);
[0082]图 14a 示出使用 6/15、7/15、8/15、9/15、10/15、11/15、12/15和13/15的各个码率利 用非均匀16-QAM星座而获得的一组BER曲线,W及使用相同的码率利用相应的均匀16-QAM 星座而获得的一组邸R曲线;
[0083] 图14b是指示针对各个码率的用于获得图14a中示出的邸R曲线的均匀星座和非均 匀星座的瀑布区处的SNR值W及产生的SNR增益的表;
[0084] 图15a-图17b示出与图14a和图14b示出的肥R曲线和表相似的针对64-QAM、256-QAM和1024-QAM的邸R曲线和表;
[0085] 图 18-图 25 示出分别使用 6/15、7/15、8/15、9/15、10/15、11/15、12/15和13/15的码 率通过应用图1-图12中示出的算法而获得的示例性非均匀16-QAM星座;
[00 化]图 26-图 33 示出分别使用 6/15、7/15、8/15、9/15、10/15、11/15、12/15和13/15的码 率通过应用图1-图12中示出的算法而获得的示例性非均匀64-QAM星座;
[0087] 图 34-图 41 示出分别使用 6/15、7/15、8/15、9/15、10/15、11/15、12/15和13/15的码 率通过应用图1-图12中示出的算法而获得的示例性非均匀256-QAM星座;
[0088] 图 42-图 49 示出分别使用 6/15、7/15、8/15、9/15、10/15、11/15、12/15和13/15的码 率通过应用图1-图12中示出的算法而获得的示例性非均匀1024-QAM星座;
[0089] 图50示出根据特定示例性实施例的获得特定信道类型的瀑布SNR的处理;
[0090] 图51示意性地示出根据特定示例性实施例的基于不同的传输场景获得针对输入 的星座的加权性能指标函数的处理;
[0091] 图52示出根据特定示例性实施例的用于获得最优星座的处理;
[0092] 图53a和图53b示出根据特定示例性实施例的用于从先前的星座产生候选星座的 可选方案;
[0093] 图54示出降低特定示例性实施例的复杂性的技术;
[0094] 图55示出根据示例性实施例的用于实现算法的设备;
[0095] 本说明书的附件示出从本发明的各个实施例获得的结果。
【具体实施方式】
[0096] 提供W下参照附图对本发明的示例性实施例的描述来帮助对由权利要求限定的 本发明的全面理解。该描述包括各种特定细节来帮助理解,但运些细节被视为仅是示例性 的。因此,本领域的普通技术人员将认识到在不脱离本发明的范围的情况下可对运里描述 的实施例进行各种改变和修改。
[0097] 虽然相同或相似的标号可在不同的附图中示出,但是相同或相似的标号可指定相 同或相似的组件。
[0098] 为了清楚和简洁,可省略对本领域已知的技术、结构、构造、功能或处理的详细描 述,W避免模糊本发明的主题。
[0099] 运里使用的术语和词语不限于书面或标准含义,而是仅被发明人用来使本发明能 够被清楚或一致地理解。
[0100] 贯穿本文档的说明书和权利要求书,词语"包括"、"含有"、"包含"及其变形(例如, "包括的"、"含有的"、"包含的")是指"包括,但不限于",并不意图(不会)排除其它特征、元 件、组件、整体、步骤、处理、功能、特性等。
[0101] 贯穿本文档的说明书和权利要求书,单数形式包含复数,除非上下文要求另外情 况。例如,参照"对象"包括参照一个或更多个运样的对象。
[0102] 贯穿本文档的说明书和权利要求书,一般形式为"用于Y的r (运里,Y是某个动作、 处理、功能、活动或步骤,X是用于实施该动作、处理、功能、活动或步骤的某个装置)的语言 包含被专口适配为、配置为或布置为进行Y但是不是必须专口进行Y的装置X。
[0103] 结合本发明的特定方面、实施例、示例或权利要求描述的特征、元件、组件、整数、 步骤、处理、功能、特性等将被理解为可应用到运里描述的任何其它方面、实施例、示例或权 利要求,除非与之不相容。
[0104] 可W按照在数字广播中使用的任何适当的方法、系统和/或设备的形式(例如,按 照移动/便携式终端(例如,移动电话)、手持装置、个人计算机、数字电话和/或数字无线电 广播发送器和/或接收器设备、机顶盒等)来实现本发明的实施例。任何运样的系统和/或设 备可与任何适当的现有或未来的数字广播系统和/或标准(例如,运里提及的一个或更多个 数字广播系统和/或标准)兼容。
[0105] 根据本发明的实施例的非均匀星座可使用任何适当的包括用于产生或获得运样 的非均匀星座的步骤的方法或算法来产生或获得。根据本发明的实施例的非均匀星座可通 过任何适当布置的包括用于产生或获得运样的非均匀星座的装置的设备或系统来产生或 获得。运里描述的方法或算法可在任何适当布置的包括用于实施该方法或算法的步骤的装 置的设备或系统中被实现。
[0106] 本发明的特定实施例提供用于获得非均匀星座的算法。在本发明的特定实施例中 获得的非均匀星座可提供比同等的均匀星座(例如,同阶的均匀星座)更高的容量。本发明 的特定实施例可包括使用具有相对低的复杂度和相对高的计算效率的算法来获得最佳非 均匀星座。例如,本发明的特定实施例中的算法比起使用捜索所有(或大部分)可能的候选 星座的穷举法的算法,获得最佳非均匀星座更快得多。本发明的特定实施例提供用于获得 适合于非常高的阶的星座(例如,包括多于1024个星座点)的最佳非均匀星座的算法。
[0107] 下面描述获得非均匀(NU)正交幅度调制(QAM)星座的各种实施例。然而,技术人员 将理解,本发明不限于QAM星座,而可应用到其它类型的星座。
[0108] 如上所述,星座可由多个参数表征,例如,指定星座点之间的间距的参数,或指定 每个正实级(level)的位置的参数(可从运些参数获得完整的星座,运是因为星座针对实轴 和虚轴相同,针对正数值和负数值相同)。为了获得最优星座,可采用穷举法,在穷举法中, 使用特定步长捜索每个参数的值的组合直至特定最大值。每个参数的值的每种组合相应于 不同的星座。选择具有最佳性能的星座。
[0109] 然而,在特定实施例中,可通过将一个或更多个特定几何和/或对称限制应用于星 座来减少参数的数量。例如,第一限制可W是星座在星座的四个象限中是对称的。此外,星 座可被限制为:星座点按照QAM类型点阵被排列,在每个象限内,(i)星座点沿水平线和垂直 线被布置,(ii)水平线的数量与垂直线的数量相同,(iii)沿每条水平线布置相同数量的星 座点,(iv)沿每条垂直线布置相同数量的星座点。在另一示例中,星座可被限制为是圆形星 座(例如,具有圆形对称的星座)。此外,具有相同的相对布置而仅在大小方面不同的星座可 被视为等同。在运种情况下,参数之一可被设置为固定值。技术人员将理解本发明不限于上 述示例,可使用一个或更多个额外或可替换的限制。
[0110] 在特定实施例中,NU-QAM星座可包括符合一个或更多个几何和/或对称限制(例 如,上述限制中的一个或更多个或者全部)的星座或者该星座的旋转或缩放。NU N-QAM星座 可包括包含N个星座点的NU-QAM星座。
[0111] 通过应用上述限制,例如,针对包括16个星座点、64个星座点、256个星座点、1024 个星座点、4096个星座点和16384个星座点的星座,参数的数量可被减少分别至1个参数、3 个参数、7个参数、15个参数、31个参数和63个参数。缩小的参数集中的参数的数量可由b表 示。例如,针对16-QAM,b = 1 (其中,在实轴/虚轴的正/负坐标轴上存在16个对称的位置)。因 此,仅存在将限定的2个点。由于星座的总能量通常被归一化为1,因此确定一个参数将确定 另一个。因此,对于正方形16QAM,b = l。
[0112] 在本发明的特定实施例中,使用步长d捜索b个参数中的每个参数的值的组合直至 最大值A。因此,捜索迭代的数量等于(A/d)b。
[0113] 现在将描述根据本发明的特定实施例的用于针对给定SNR获得最佳非均匀星座的 第一示例性算法。该算法使用逐步修改初始星座直到星座收敛的迭代方案。例如,初始星座 可W是均匀星座,可通过在迭代之间改变参数的值来修改星座,当在迭代之间所有参数的 值改变了小于阔值的量时,发生收敛。最优星座可被限定为根据任何适当的指标具有最佳 性能的星座。例如,指标可包括CM容量或BICM容量。在W下的示例中,获得NU 64-QAM星座, 其中,(减少后的)可变参数的数量b等于3。
[0114] 图1是第一算法的示意性示图,图2是示出第一算法的步骤的流程图。在该算法中, 使用W下变换。参数C_last表示与b个参数的值的特定集相应的特定星座。使用特定
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