一種基于H12QAM調(diào)制的非二進制通信系統(tǒng)及通信方法技術方案

本發(fā)明專利技術涉及一種基于H12QAM調(diào)制的非二進制通信系統(tǒng)及通信方法，其包括數(shù)據(jù)分組模塊，緩存模塊，二進制三進制轉換模塊，編碼模塊，數(shù)據(jù)交織模塊和調(diào)制模塊；緩存模塊包括二進制數(shù)據(jù)緩存模塊和三進制數(shù)據(jù)緩存模塊。與現(xiàn)有技術相比較本發(fā)明專利技術的有益效果在于：本發(fā)明專利技術結合H12QAM非二進制編碼及基于六邊形的調(diào)制，提出一種基于H12QAM調(diào)制的非二進制通信系統(tǒng)及通信方法，能夠充分利用H12QAM六邊形調(diào)制星座圖的優(yōu)勢，提高系統(tǒng)吞吐量，降低每比特能量消耗。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及通信領域，尤其涉及一種基于H12QAM調(diào)制的非二進制通信系統(tǒng)及通十目方法。
技術介紹
現(xiàn)有技術中，已有的基于四象限幅度調(diào)制(Quadrature Amplitude Modulat1n，QAM)的通信系統(tǒng)通常使用二進制編碼調(diào)制，其主要原因有兩個，一是易于實現(xiàn)，二是主流的信息處理系統(tǒng)是基于二進制的。對于QAM系統(tǒng)而言，其調(diào)制解調(diào)星座圖可以看做是對二維信號平面的劃分。在傳統(tǒng)的QAM系統(tǒng)里，相當于是利用矩形對二維信號平面進行劃分。然而，眾所周知，對二維平面最有效的劃分是六邊形而不是矩形。因此，基于六邊形劃分設計得到的QAM星座圖，其性能優(yōu)于基于矩形劃分設計得到的星座圖。但是，六邊形劃分引入的一個問題就是其星座點數(shù)目不是二的整次冪，因此不能很好的兼容已有的二進制通信系統(tǒng)。現(xiàn)有的針對這一問題已有的解決方案主要有兩種，一是直接將編碼后的二進制序列轉換成三進制(三進制二進制混合)序列，但是這種方法會引起所謂的差錯擴散問題，反而使得系統(tǒng)誤碼率升高；另一種方案即放棄部分基于六邊形劃分的QAM星座圖中的星座點，強行使之兼容主流二進制通信系統(tǒng)，但是這一方案反而會使基于六邊形的QAM星座設計效率低于傳統(tǒng)的QAM星座設計。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于提供一種基于H12QAM調(diào)制的非二進制通信系統(tǒng)及其通信方法，能夠充分利用H12QAM六邊形的星座圖的優(yōu)勢。本專利技術提供一種基于H12QAM調(diào)制的非二進制通信系統(tǒng)，其包括數(shù)據(jù)分組模塊，緩存模塊，二進制三進制轉換模塊，編碼模塊，數(shù)據(jù)交織模塊和調(diào)制模塊；所述緩存模塊包括二進制數(shù)據(jù)緩存模塊和三進制數(shù)據(jù)緩存模塊；所述數(shù)據(jù)分組模塊，用于對待處理數(shù)據(jù)進行分組，將需要二進制傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)存儲在所述二進制數(shù)據(jù)緩存模塊中；將需要三進制傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)或三進制數(shù)據(jù)發(fā)送至所述二進制/三進制轉換模塊中；所述二進制數(shù)據(jù)緩存模塊，用于存儲所述需要二進制傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；所述二進制三進制轉換模塊，用于將所述需要三進制傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中的二進制數(shù)據(jù)轉化為三進制數(shù)據(jù)，并將所述轉化后的數(shù)據(jù)存儲至三進制數(shù)據(jù)緩存模塊；所述編碼模塊對所述二進制數(shù)據(jù)或三進制數(shù)據(jù)進行編碼，將編碼后的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)交織模塊中；所述數(shù)據(jù)交織模塊，用于對所述編碼后的數(shù)據(jù)進行交織；所述調(diào)制模塊，用于對所述交織后的數(shù)據(jù)進行基于H12QAM的調(diào)制。進一步地，所述編碼模塊包括二進制編碼模塊和二進制編碼模塊，所述二進制編碼模塊對所述二進制數(shù)據(jù)緩存模塊中的二進制數(shù)據(jù)進行編碼；所述三進制編碼模塊，對所述三進制數(shù)據(jù)緩存模塊中的三進制數(shù)據(jù)進行編碼。進一步地，所述二進制編碼模塊中，包括一二進制卷積編碼器，所述二進制卷積編碼器包括四個移位寄存器和兩個加法器；輸入信號為U，則輸出的兩個信號vl、v2分別為Vl = 11*1+1^*1+11—2*2+11—3*2+11—4*1 ；V2 = u*2+u—2*2+u—2*l+u—3*1 ；其中，加號為以3為基的伽羅華域加法運算，乘號表示以3為基的伽羅華域乘法運笪并O進一步地，所述調(diào)制模塊中每一個H12QAM符號所能承載的信息量為2bit和Itrit0本專利技術還提供一種基于H12QAM調(diào)制的非二進制通信系統(tǒng)的通信方法，包括步驟a，對待處理數(shù)據(jù)進行分組，將需要二進制傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)存儲在所述二進制數(shù)據(jù)緩存模塊中；將需要三進制傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)或三進制數(shù)據(jù)發(fā)送至所述二進制三進制轉換模塊中；步驟b，將所述需要三進制傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中的二進制數(shù)據(jù)轉化為三進制數(shù)據(jù)，并將所述轉化后的數(shù)據(jù)存儲至三進制數(shù)據(jù)緩存模塊；步驟C，對所述二進制數(shù)據(jù)或三進制數(shù)據(jù)進行編碼，并將編碼后的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)交織模塊中；步驟d，對所述編碼后的數(shù)據(jù)進行交織；步驟e，對所述交織后的數(shù)據(jù)進行基于H12QAM的調(diào)制。較佳的，所述步驟a中，所述需要二進制傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)為:待處理數(shù)據(jù)*2bit/ (2bit+ltrit)；所述需要三進制傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)或三進制數(shù)據(jù)為:待處理數(shù)據(jù)(2bit+ltrit)。與現(xiàn)有技術相比較本專利技術的有益效果在于:本專利技術結合H12QAM的非二進制編碼及基于六邊形的調(diào)制，提出一種基于H12QAM調(diào)制的非二進制通信系統(tǒng)及通信方法，能夠充分利用H12QAM六邊形調(diào)制星座圖的優(yōu)勢，提高系統(tǒng)吞吐量，降低每比特能量消耗?！靖綀D說明】圖1為本專利技術H12QAM調(diào)制的六邊型星座圖；圖2為本專利技術基于H12QAM調(diào)制的非二進制通信系統(tǒng)的結構示意圖；圖3為本專利技術基于H12QAM調(diào)制的非二進制通信系統(tǒng)的編碼器示意圖；圖4為本專利技術基于H12QAM調(diào)制的非二進制通信系統(tǒng)的通信方法流程圖?！揪唧w實施方式】以下結合附圖，對本專利技術上述的和另外的技術特征和優(yōu)點作更詳細的說明。圖1為本專利技術H12QAM調(diào)制六邊型星座圖，請參閱圖1，基于六邊形的調(diào)制星座點設計，在本專利技術中，基于六邊形二維信號劃分進行星座圖設計，星座點是以六邊形的方式劃分的，因此在相同的平均能量下可以容納更多的星座點，故而每個符號所承載的信息量相較于傳統(tǒng)的基于矩形劃分的星座點設計更多。由于六邊形調(diào)制的星座圖中所包含的星座點數(shù)可能不是2的整次冪，因此每個六邊形調(diào)制符號所傳遞的信息量不一定是bit的整數(shù)倍，因此我們引入trit的概念，Itrit約等于I. 57bito圖I中的基于六邊形星座圖設計為例，H12QAM調(diào)制中，每個符號能夠傳遞的信息量為：2bit+ltrit。圖2為本專利技術基于H12QAM調(diào)制的非二進制通信系統(tǒng)的結構示意圖，請參閱圖2，包括數(shù)據(jù)分組模塊I，緩存模塊，二進制三進制轉換模塊31，編碼模塊，數(shù)據(jù)交織模塊4和調(diào)制模塊5 ；數(shù)據(jù)分組模塊1，用于對待處理數(shù)據(jù)進行分組，將需要二進制傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)存儲在所述二進制數(shù)據(jù)緩存模塊21中；將需要三進制傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)或三進制數(shù)據(jù)發(fā)送至所述二進制三進制轉換模塊31中；其中，待處理數(shù)據(jù)可以看作是一串比特數(shù)據(jù)流，可以按照選用的調(diào)制方式將比特流的數(shù)據(jù)按比例分為傳統(tǒng)的bit傳輸和新的trit傳輸。需要二進制傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)為：待處理數(shù)據(jù)*2bit/ (2bit+ltrit);需要三進制傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)或三進制數(shù)據(jù)為：待處理數(shù)據(jù) *ltrit/(2bit+ltrit)。在 H12QAM 調(diào)制中，2bit+ltrit，則有 I. 57/3. 57 的 bit 數(shù)據(jù)會傳輸至二進制三進制轉換模塊31中，2/3. 57的數(shù)據(jù)則傳輸至二進制數(shù)據(jù)緩存模塊21中。緩存模塊為了協(xié)同應用數(shù)據(jù)流與下層數(shù)據(jù)處理模塊之間處理速度不同引入的，可以將待發(fā)送數(shù)據(jù)暫時緩存；緩存模塊包括二進制數(shù)據(jù)緩存模塊21和三進制數(shù)據(jù)緩存模塊31 ；所述二進制數(shù)據(jù)緩存模塊21，用于存儲所述需要二進制傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；二進制三進制轉換模塊31，用于將所述需要三進制傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中的二進制數(shù)據(jù)轉化為三進制數(shù)據(jù)；并將所述轉化后的數(shù)據(jù)存儲至三進制數(shù)據(jù)緩存模塊31中。其中，需要三進制傳輸?shù)谋忍亓魇紫纫?jīng)過bit/trit轉換，將bit流轉換為trit流以方便后續(xù)操作的順利進行，這里為了權衡效率與性能之間的關系，可以采用查表的方法將Ilbit的二進制數(shù)據(jù)轉換為7trit的三進制數(shù)據(jù)，即11個bit轉為7個trit。上述轉換具體的依據(jù)為，按照香農(nóng)對信息的度量Ibit = log22，因此一個trit可以傳遞ltrit = log23 = I. 58b本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種基于H12QAM調(diào)制的非二進制通信系統(tǒng)，其特征是，其包括數(shù)據(jù)分組模塊，緩存模塊，二進制三進制轉換模塊，編碼模塊，數(shù)據(jù)交織模塊和調(diào)制模塊；所述緩存模塊包括二進制數(shù)據(jù)緩存模塊和三進制數(shù)據(jù)緩存模塊；所述數(shù)據(jù)分組模塊，用于對待處理數(shù)據(jù)進行分組，將需要二進制傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)存儲在所述二進制數(shù)據(jù)緩存模塊中；將需要三進制傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)或三進制數(shù)據(jù)發(fā)送至所述二進制/三進制轉換模塊中；所述二進制數(shù)據(jù)緩存模塊，用于存儲所述需要二進制傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；所述二進制三進制轉換模塊，用于將所述需要三進制傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中的二進制數(shù)據(jù)轉化為三進制數(shù)據(jù)，并將所述轉化后的數(shù)據(jù)存儲至三進制數(shù)據(jù)緩存模塊；所述編碼模塊對所述二進制數(shù)據(jù)或三進制數(shù)據(jù)進行編碼，將編碼后的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)交織模塊中；所述數(shù)據(jù)交織模塊，用于對所述編碼后的數(shù)據(jù)進行交織；所述調(diào)制模塊，用于對所述交織后的數(shù)據(jù)進行基于H12QAM的調(diào)制。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：楊哲，蔡琳，阿倫格列佛，何亮，潘建平，
申請(專利權)人：西北工業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61