[发明专利]一种16QAM系统LT编码调制方法

说明书

本发明公开了一种16QAM系统LT编码调制方法，属于数字通信的技术领域，通过对置信传播译码过程中比特似然比的研究，本发明给出了一种新的16QAM映射星座图，并提出对应的系统LT码编码调制方案。根据本发明提出的编码调制方案，利用BPSK下的度分布能够提供良好的比特误码率性能。

技术领域

本发明公开了高斯白噪声信道下一种新的16QAM系统LT编码调制方案，属于数字通信的技术领域。

背景技术

在通信系统中，为了解决ARQ(Automatic Repeat reQuest，自动请求重复)技术可能带来的数据传输效率较低这一问题，人们提出了数字喷泉的概念。对数字喷泉的一种通俗解释是，源端像喷泉一样源源不断地发送编码码字，接收端在接收到一定数量的编码码字后成功译码并给源端发送一个反馈信息。这就好比在喷泉下用水杯接水，杯子装满水也就意味着接收端成功译码，如图1所示。

LT(Luby Transform)码是第一种具有实用意义的数字喷泉码，这类码的主要参数是度分布。针对删除信道所提出的数字喷泉码被证明在高斯白噪声信道和衰落信道中依然可以提供良好的性能。近年来，系统LT码在高斯白噪声信道中的度分布优化和性能分析引起了国内外学者的广泛关注。在构建系统LT码的诸多方案中最直接也最简单的便是在传输编码符号之前先传输原始符号。为了抵抗信道中噪声对传输信号的影响，通常会在编码之后进行相关的调制映射，其中最简单的是采用二进制相移键控(Binary Phase ShiftKeying,BPSK),即将比特0映射为1，将比特1映射为-1。国内外学者对高斯白噪声信道中基于BPSK调制的系统LT码的度分布进行了相关的设计和优化。T.D.Nguyen等通过修改删除信道下LT码的鲁棒孤波分布，提出了一种适用于高斯白噪声信道下系统LT码的截断鲁棒孤波分布，但这一分布所提供的比特误码率性能仍存在改进的空间。S.Xu等分析研究了BPSK调制下系统LT码在高斯白噪声信道中的译码性能，分析了其比特误码率下界闭式表达，并据此提出一种度分布约束优化模型，通过该模型得到的度分布能够提供目前已知最优的比特误码率性能。

随着通信业务尤其是网络业务的迅猛发展，频谱资源越来越紧张。为了提高频谱利用率，增大信息传输速率，人们广泛采用更高阶的调制方式，其中正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)较为常见。很明显，在BPSK调制下优化设计的系统LT码度分布已经不适用于QAM调制。然而，目前针对QAM调制的系统LT码度分布设计仍然沿用了BPSK下的一些特征，这显然是不准确的。如何设计QAM系统LT编码调制方案并使其便于分析和优化设计度分布是一个值得进行研究的课题。