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专利号: 2023101499571
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于子星座重叠概率及几何联合的整形方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)明确需要处理的高阶QAM星座以及处理后的目标星座阶数;

(2)以正三角形晶胞的形式对星座点进行布局,使得每个星座点之间的距离相等,从而使星座点判决区域更为密集;

(3)利用子星座重叠的方式进行概率整形,将信息进行星座分区依据距离原点远近设定优先级并依照优先级和调制阶数决定子星座重叠次数,添加识别标记后传输;

所述步骤(3)实现过程如下:

初始高阶星座为M‑QAM,其有M个星座点,每个星座点代表k个比特,整形后的目标星座为N‑QAM,其包括N个星座点,每个星座点代表j个比特,M>N,k>j;进行子星座划分,为了提高整形后的星座增益,将距离星座图原心距离相同的点组成一个集合,假设一共划分为c个子星座,每个集合里的星座点数目为s,那么其集合表示为{s1,s2,s3…sc},假设每个子星座重叠的次数为d,其也可以组成一个集合{d1,d2,d3…dc},要使整形后的星座能表达出原始星座的所有信息,需要满足:{s1,s2,s3…sc}·{d1,d2,d3…dc}≥M,而为了满足概率整形的基本要求,则需要有d1≥d2≥d3…≥dc;

为了对重叠部分进行区分,加入对子星座的标签,对每个子星座进行标记;假设星座重叠的最大次数为d1,为了区分开重叠在一起的d1个星座点,需要d1个标签进行标记;又因为l标签由二进制比特序列表示,其标签的比特数为l,需满足2≥d1。

2.根据权利要求1所述的一种基于子星座重叠概率及几何联合的整形方法,其特征在于,所述步骤(1)实现过程如下:明确要处理的星座阶数,确定目标星座的符号点;在加性高斯白噪声信道中,星座图的增益指数表示为:其中,表示CCFM星座图的增益指数,Eb表示信号的平均功率或平均能量值,dmin表示最小欧式距离,ai表示星座点距离原点的欧式距离与最小欧式距离的比值,i代表星座点的个数;

星座增益指数与dmin有直接的关系;通信系统中信号的误码率又表示为:

其中,A,Q是常数,与调制格式、调制阶数有关,No表示信号的噪声;当增益指数CCFM越大,误码率Pe越低。

3.根据权利要求1所述的一种基于子星座重叠概率及几何联合的整形方法,其特征在于,所述步骤(2)实现过程如下:以正三角型为基础,将星座点分布在正三角形的顶点,形成一个“正三角形晶胞”的结构,分别算出两种星座分布方案的星座图增益指数:其中,dmin表示最小欧式距离,Eb表示信号的平均功率或平均能量值,C1表示方形星座分布方式的星座点集合,C2表示新型星座分布的星座点集合,CFMsquare表示方形星座图的增益指数,CFMnew表示新型星座图的增益指数。

4.根据权利要求1所述的一种基于子星座重叠概率及几何联合的整形方法,其特征在于,通过调整子星座重叠次数实现星座分布。