[发明专利]无均衡器的多进制正交幅度调制信号的软解调方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无均衡器的多进制正交幅度调制信号的软解调方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

为了在有限的频谱资源上实现高速率和大容量的无线通信，需要频谱效率极高的技术，这是当今无线通信领域的研究热点。多进制正交幅度调制（MQAM）是一种振幅调制和相位调制相结合的高阶调制方式，频谱效率高，当结合格雷编码星座图映射方式使用时，可以进一步降低无线通信系统的误码率。

数字通信系统中常用的解调方式分为硬判决解调与软判决解调（简称软解调）两种。硬判决是指对解调器输出信号做N比特量化，分量高于门限输出为1，否则输出为0，属于一级量化，以序列之间的汉明距离作为度量进行译码；软解调属于多级量化，传统的软判决译码器以欧氏距离作为度量进行译码，其解调器不进行判决，直接输出模拟量，或是将解调器输出信号进行多电平量化(不是简单的0、1两电平量化)，然后送往译码器，编码信道输出的是没有经过判决的“软信息”，由于软判决避免了解调后误判的影响，充分利用了信道输出信号的信息，性能上优于硬判决译码。

传统的接收信号的软解调采用星座点最小欧式距离搜索的方法进行，计算量大，效率不高，文献F.Tosato and P.Bisaglia,“Simplified soft-output demapper for binary interleaved COFDM with application to HIPERLAN/2,”in Proc.IEEE ICC’02,vol.2,pp.664-668,2002提出了一种通过计算格雷编码MQAM调制信号的软信息值（又称对数似然比LLR Log-Likelihood Ratio）来实现软解调的方法，该方法计算量小，硬件处理速度快，但是其中涉及到除法均衡，硬件结构复杂，不易实现；专利《格雷编码M-QAM调制的并行软比特信息计算的实现方法》,孙健,申请号200910255806.4虽然提及了除法均衡的替代算法，但是其仅适用于采用System Generator for DSP设计工具在XILINX Virtex-4FPGA上实现，采用该设计工具提供的特定的模块搭建，并不是一种通用的硬件设计。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种无均衡器的多进制正交幅度调制信号的软解调方法，以实现无线通信系统的接收端不再使用均衡器对接收信号进行除法均衡处理，直接通过计算接收信号的软信息值LLR完成软解调，且本发明提供一种通用的硬件结构，支持采用任何设计工具、利用所有可行的硬件资源进行设计与实现。

本发明的技术方案如下：

一种无均衡器的多进制正交幅度调制信号的软解调装置，在XILINX Virtex-4型FPGA芯片上搭建，由软信息计算模块和解调模块相连接组成,其特征在于软信息计算模块包括乘法单元a、b、c、IQ分离单元、存储器单元、截取单元a、b、c、d、e、f、g、移位单元a、b、多路选择器单元、减法单元a、b、c、取负值单元a、b、c和比特组合单元；其中存储器单元与乘法单元c相连接，乘法单元c分别与减法单元a和移位单元a相连接，移位单元a后接分别连移位单元b和减法单元b，移位单元b与减法单元c连接，乘法单元b与IQ分离单元相连接，IQ分离单元和截取单元a相连接，IQ分离单元分别与截取单元b、多路选择单元a和取负值单元a连接，截取单元b和取负值单元a分别与多路选择单元a相连接，多路选择单元a与减法单元a相连接，减法单元a分别与截取单元c、d、多路选择单元b和取负值单元b连接，截取单元d、减法单元b和取负值单元b分别与多路选择单元b相连接，减法单元b分别与截取单元e、f、多路选择单元c和取负值单元c连接，截取单元f、减法单元c和取负值单元c分别与多路选择单元c相连接，减法单元c与截取单元g相连接，截取单元a、c、e、g分别与比特组合单元相连接；解调模块由截取单元①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧和⑨、比特组合单元①、②、③及④和多路选择单元组成；其中截取单元②、③与比特组合单元①相连接（指示QPSK解调信号），截取单元④、⑤与比特组合单元②相连接（指示16QAM解调信号），截取单元⑥、⑦与比特组合单元③相连接（指示64QAM解调信号），截取单元⑧和⑨与比特组合单元④相连接（指示256QAM解调信号），截取单元①与多路选择单元相连接（指示BPSK解调信号），比特组合单元①、②、③、④的输出端分别与多路选择单元相连接；所述多路选择单元是9输入的多路选择单元。