低復(fù)雜度高階APSK解映射方法與實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-31 14:52
針對(duì)高階幅度相移鍵控(amplitude phase shift keying, APSK)解映射復(fù)雜度,不易硬件實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題,提出了一種低復(fù)雜度的APSK解映射方案及電路實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。具體而言,基于Max-Log-MAP算法,分析APSK星座圖對(duì)稱性并進(jìn)行區(qū)域劃分,對(duì)落到每個(gè)區(qū)域的接收符號(hào)比特軟信息計(jì)算進(jìn)行化簡(jiǎn),得到具有低計(jì)算量的解映射公式。進(jìn)一步,利用簡(jiǎn)化后每個(gè)比特軟信息計(jì)算公式的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了軟信息計(jì)算電路結(jié)構(gòu)并在現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(field programmable gate array, FPGA)硬件平臺(tái)上進(jìn)行了性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,信噪比為14 dB時(shí),利用簡(jiǎn)化方法實(shí)現(xiàn)的APSK解映射電路可實(shí)現(xiàn)10-5的誤比特率(bit error rate,BER),與傳統(tǒng)解映射算法性能接近,且具有較低的硬件資源消耗。
【文章來(lái)源】:電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2020,34(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
16APSK星座圖各比特的取值分布
G: Ι+Q= 2 2 (R 1 +R 2 )?????? ??? (10)找出每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的歐氏距離最小的標(biāo)號(hào)為“0”的星座點(diǎn)和標(biāo)號(hào)為“1”的星座點(diǎn),根據(jù)式(3)得到每個(gè)區(qū)域的軟信息計(jì)算公式。以b0所對(duì)應(yīng)子星座圖為例,表2給出了其區(qū)域劃分范圍及對(duì)應(yīng)歐氏距離最小的星座點(diǎn)坐標(biāo),設(shè)接收符號(hào)為(rI,rQ),同相分量的絕對(duì)值為I,正交分量的絕對(duì)值為Q。
解映射電路的整體結(jié)構(gòu)分為時(shí)鐘生成模塊、控制模塊、高兩位計(jì)算模塊、低兩位計(jì)算模塊及并串轉(zhuǎn)換模塊,頂層結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。其中,時(shí)鐘生成模塊通過(guò)將輸入時(shí)鐘二分頻(clk2)及四分頻(clk4)為其他模塊提供所需的時(shí)鐘信號(hào)?刂颇K進(jìn)行時(shí)序控制,在第偶數(shù)個(gè)輸入信號(hào)時(shí)鐘上升沿到達(dá)時(shí)進(jìn)行rI與rQ的一次交換,輸出到兩個(gè)計(jì)算模塊以實(shí)現(xiàn)不同比特軟信息計(jì)算模塊的復(fù)用。計(jì)算模塊的設(shè)計(jì)需考慮C 0 (i) 、C 1 (i) 、C 2 (i) 的量化,這與接收符號(hào)的量化方式相關(guān)。由式(12)可知,C 1 (i) 、C 2 (i) 的量化應(yīng)與x1、x2相同,C 0 (i) 的量化方式應(yīng)與 C 1 (i) ?| x 1 | (或 C 2 (i) ?| x 2 | )的結(jié)果一致。在本文設(shè)計(jì)中,由于C 2 (i) 是非負(fù),因此無(wú)需考慮它的符號(hào)位。而對(duì)于同樣非負(fù)的C 0 (i) ,為了與式(12)中另外兩項(xiàng)的計(jì)算結(jié)果匹配,將其量化為有符號(hào)的定點(diǎn)數(shù)。每個(gè)參數(shù)的具體的量化方式如表3所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]采樣噪聲對(duì)北斗全球信號(hào)測(cè)距誤差的影響分析[J]. 胡梅,李曉宇,陳建云. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2019(09)
[2]基于分布式補(bǔ)償方法的載波頻偏估計(jì)算法[J]. 吳旭,范文同,胡富珍. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]低復(fù)雜度LDPC優(yōu)化譯碼算法研究[J]. 馬慧,吳彥鴻,王宏艷. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2018(08)
[4]相移鍵控信號(hào)的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解調(diào)器[J]. 楊耀棟,吳樂(lè)南. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]5G系統(tǒng)中低延時(shí)的FBMC調(diào)制方法[J]. 徐蘭天. 電子測(cè)量技術(shù). 2018(05)
[6]航空飛行試驗(yàn)新一代網(wǎng)絡(luò)化遙測(cè)技術(shù)淺析[J]. 羅清華,彭宇,周鵬太,彭喜元,王偉,黃濤. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]TCM-16APSK在通信理論新技術(shù)中的應(yīng)用研究[J]. 陸麗,雷潔. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2014(05)
本文編號(hào):3011085
【文章來(lái)源】:電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2020,34(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
16APSK星座圖各比特的取值分布
G: Ι+Q= 2 2 (R 1 +R 2 )?????? ??? (10)找出每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的歐氏距離最小的標(biāo)號(hào)為“0”的星座點(diǎn)和標(biāo)號(hào)為“1”的星座點(diǎn),根據(jù)式(3)得到每個(gè)區(qū)域的軟信息計(jì)算公式。以b0所對(duì)應(yīng)子星座圖為例,表2給出了其區(qū)域劃分范圍及對(duì)應(yīng)歐氏距離最小的星座點(diǎn)坐標(biāo),設(shè)接收符號(hào)為(rI,rQ),同相分量的絕對(duì)值為I,正交分量的絕對(duì)值為Q。
解映射電路的整體結(jié)構(gòu)分為時(shí)鐘生成模塊、控制模塊、高兩位計(jì)算模塊、低兩位計(jì)算模塊及并串轉(zhuǎn)換模塊,頂層結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。其中,時(shí)鐘生成模塊通過(guò)將輸入時(shí)鐘二分頻(clk2)及四分頻(clk4)為其他模塊提供所需的時(shí)鐘信號(hào)?刂颇K進(jìn)行時(shí)序控制,在第偶數(shù)個(gè)輸入信號(hào)時(shí)鐘上升沿到達(dá)時(shí)進(jìn)行rI與rQ的一次交換,輸出到兩個(gè)計(jì)算模塊以實(shí)現(xiàn)不同比特軟信息計(jì)算模塊的復(fù)用。計(jì)算模塊的設(shè)計(jì)需考慮C 0 (i) 、C 1 (i) 、C 2 (i) 的量化,這與接收符號(hào)的量化方式相關(guān)。由式(12)可知,C 1 (i) 、C 2 (i) 的量化應(yīng)與x1、x2相同,C 0 (i) 的量化方式應(yīng)與 C 1 (i) ?| x 1 | (或 C 2 (i) ?| x 2 | )的結(jié)果一致。在本文設(shè)計(jì)中,由于C 2 (i) 是非負(fù),因此無(wú)需考慮它的符號(hào)位。而對(duì)于同樣非負(fù)的C 0 (i) ,為了與式(12)中另外兩項(xiàng)的計(jì)算結(jié)果匹配,將其量化為有符號(hào)的定點(diǎn)數(shù)。每個(gè)參數(shù)的具體的量化方式如表3所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]采樣噪聲對(duì)北斗全球信號(hào)測(cè)距誤差的影響分析[J]. 胡梅,李曉宇,陳建云. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2019(09)
[2]基于分布式補(bǔ)償方法的載波頻偏估計(jì)算法[J]. 吳旭,范文同,胡富珍. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]低復(fù)雜度LDPC優(yōu)化譯碼算法研究[J]. 馬慧,吳彥鴻,王宏艷. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2018(08)
[4]相移鍵控信號(hào)的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解調(diào)器[J]. 楊耀棟,吳樂(lè)南. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]5G系統(tǒng)中低延時(shí)的FBMC調(diào)制方法[J]. 徐蘭天. 電子測(cè)量技術(shù). 2018(05)
[6]航空飛行試驗(yàn)新一代網(wǎng)絡(luò)化遙測(cè)技術(shù)淺析[J]. 羅清華,彭宇,周鵬太,彭喜元,王偉,黃濤. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]TCM-16APSK在通信理論新技術(shù)中的應(yīng)用研究[J]. 陸麗,雷潔. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2014(05)
本文編號(hào):3011085
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