專利名稱：為正交調幅信號計算位對數(shù)似然比的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及通信系統(tǒng)，尤其涉及解調和解碼在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中傳輸?shù)木幋a數(shù)據(jù)位的方法。
通常，由這些系統(tǒng)使用的通信路徑受到各種限制，例如帶寬。因此，存在一個限制在給定時間周期上可由通信路徑支持的信息量的實際上限。與其它解調技術相比，已經提出了有效地增加通信路徑的信息處理能力的各種調制技術。
一種調制技術是M進制正交調幅(QAM)。QAM提供M個調制值的坐標(通過每個調制值具有不同的相位和幅度組合來相互區(qū)分)，其中每個坐標點表示多個信息位。為了在CDMA系統(tǒng)中實現(xiàn)更高的頻譜效率，例如，使用了更高階的調制。通常，在M進制QAM系統(tǒng)中用每個碼元表示的位數(shù)等于log2M。例如，16 QAM使用16個不同的坐標點(在包括I軸和Q軸的笛卡爾復平面的每個象限中有四個點)，每個點表示log216或4個信息位。另一個例子是64-QAM，其中有64個坐標點，每個坐標點表示log264或6個信息位的組合。


圖1表示64-QAM通信系統(tǒng)的坐標，它是一幅64個點的圖，每個點表示在一個由代表復數(shù)實部(即I)的橫軸和一個代表復數(shù)虛部(即Q)的縱軸所定義的復平面上的一個六位的組合。在通信信道上發(fā)送的QAM信息碼元(以及導頻與同步碼元)是調制的載波信號的離散分組，其被調制以利用載波相對于某一基準的幅度和相位角移動來傳送信息。QAM信息碼元在圖1的坐標中作為復量被表示為具有幅度(表示距原點的長度或距離)和相位角度φ(相對于一個軸所測量的角度)的矢量。在64-QAM系統(tǒng)中，具有對應于六個二進制數(shù)字(其位來自信息源的一個串行位流)的64種不同位模式的64個不同幅度和相位角度組合，認定坐標上的64個點中的每個點表示一個六位的組合。
矢量100(在矩形坐標中表示為5I+5Q，其長度＝(52+52)/2，相位角度102等于相對于實軸的5/5的正切值或45度)指向坐標中的點104。這個點在圖1中表示六個二進制數(shù)字的序列(即000000)。在這個坐標中圖示了用點106(-1I-1Q)表示的另一個QAM碼元，并且其代表另一個六個二進制數(shù)字的序列(即110011)。
對于任何調制方案，解調器應當最好向解碼器提供所接收編碼位的對數(shù)似然比(LLR)。如圖2所示，CDMA系統(tǒng)中的接收機200包括一個對數(shù)似然比計算器202，從解調器204接收解調的碼元，并為解調碼元中的每個位計算LLR。解碼器206接收由對數(shù)似然比計算器202計算出的LLR，并根據(jù)所接收的LLR解碼各個位。
當二維調制(即具有I和Q分量)產生大于2bps/Hz的頻譜效率時，每個編碼位不能被映射到一個正交碼元分量。因此，必須根據(jù)解調碼元和坐標碼元之間的歐幾里德距離來計算位的LLR。與在時間k接收到的一個碼元y(稱作yk)相關的每個實際的第j個位的LLR由下述關系來確定LLR(uk,j)=log{P(uk,j=0|yk)P(uk,j=1|yk)}---(1)]]>其中uk，j是在時間k碼元u的假定的第j個位的值，P表示假定yk是所接收的碼元，uk的第j個位是二進制值0或1的概率。這個等式化簡為表達式LLR(uk,j)=log{Σuk:uk,j=0P(yk|uk)Σuk:uk,j=1P(yk|uk)}---(2)]]>假設所有被發(fā)射的碼元是等概率的。概率P用下述關系來表示，假設一個理想的信道校正，以便實部和虛部分量是獨立的P(yk|uk)=P(ykr,yki|uk,ruki)=P(ykr|ukr)P(yki|uki)---(3)]]>假設附加高斯噪聲，上述等式簡化為下述表達式P(yk|uk)=12πσ2exp-D22σ2---(4)]]>其中Dk2是所接收的碼元和假定碼元之間的平方歐幾里德距離，σ2是高斯噪聲的方差。因此，通過求實部(r)和虛部(i)分量的所接收碼元和假定碼元之間差值的平方和來計算平方歐幾里德距離Dk2，如下述關系所表示的Dk2=|yk-uk|2=(ykr-ukr)2+(yki-uki)2---(5)]]>將等式4代入等式(2)允許根據(jù)平方歐幾里德距離來計算LLR，產生下述表達式LLR(uk,j)=logΣuk:uk,j=0e-Dk22σ2-logΣuk:uk,j=1e-D22σ2---(6)]]>通過簡單地求所接收碼元和具有相應位值1和0的假定碼元之間的最小平方距離的差值，這個表達式可以被近似。因此，等式(6)可以被簡化為下述表達式，以近似LLRLLR(uk,j)=minuk:uk,j=1[Dk2]-minuk:uk,j=0[Dk2]---(7)]]>其中通過計算所接收碼元和特定位等于1的QAM坐標點之間的最小距離和所接收碼元和特定位等于0的QAM坐標點之間的最小距離之間的差值來創(chuàng)建一個碼元中的一個位uk，j的LLR。在M進制QAM系統(tǒng)中，碼元數(shù)目M等于2m，其中m是每個碼元的位數(shù)。因此，每個調制碼元需要m個LLR計算(即為碼元的m個位中的每個位計算LLR)。為了確定LLR計算的數(shù)目m，必須首先確定所接收的QAM碼元和QAM碼元坐標中的每個QAM碼元之間的M個平方歐幾里德距離(D2)。若采用上述數(shù)學運算，每個所接收的調制碼元的LLR值的計算需要M個平方歐幾里德距離計算(即D2的計算，每個計算包括兩個乘法操作和一個加法操作)，每個位M個比較/選擇以為碼元中的所有m個位確定到特定位值0和1的最小平方歐幾里德距離(即其中u＝1的最小D2值的數(shù)目(M/2個比較/選擇)和其中u＝0的最小D2值的數(shù)目(M/2個比較/選擇))，總值然后乘以該碼元中的總位數(shù)m，還需要m個加法操作以確定數(shù)值之間的差值，如上面的等式(7)所示。因此，每個所接收的QAM調制碼元所需要的操作總數(shù)是2M個乘法操作加上m×M個比較/選擇操作再加上M+m個加法操作。
為了說明被縮短的幀處理時間，假設CDMA系統(tǒng)的時鐘速率是32×1.2288MHz或39.3216MHz，盡管本申請的教導對于任何不同的時鐘速率都是有利的。乘法操作通常需要兩個時鐘周期來完成，加法操作需要一個時鐘周期，比較/選擇操作需要兩個時鐘周期。因而，例如處理一個使用64-QAM調制的包含5376個碼元的每碼元六個位的幀需要的時間近似為150毫秒。這個時間周期是有問題的，因為它大于高速數(shù)據(jù)信道所要求的5到20毫秒的幀回轉時間。諸如并行或流水線之類的技術可以用于降低時間，但是盡管如此，仍然不足以將接收機吞吐速率降低到高速數(shù)據(jù)信道中的幀回轉時間的量級上。
因此，需要將LLR的計算時間降低到接收機中一個幀時間的量級上，所述接收機位解碼QAM調制的碼元，尤其是更高階的例如64-QAM。
圖3圖示一個示例性的64-QAM方形坐標，64個點中的每個點對應于一個特定的6位的位序列。每個6位序列的形式為i1q1i2q2i3q3，標示從最高有效位到最低有效位。意義在于每個“i”位獨立于縱軸或Q軸，每個“q”位獨立于橫軸或I軸。例如，“i”位沿著圖3中笛卡爾圖的“I”軸或橫軸(即沿著行的方向)變化，但是對于“Q”軸或縱軸方向中的所有坐標點保持相同(即它們在橫軸方向上逐列變化)。例如，Q軸右側第二列中的位i2全為零，而Q軸左側第三列中碼元的所有位i2全為1。為了進一步說明卡諾映射QAM信號的這種特性，在該圖中的上部和左側所示的線代表位值為1的坐標點的子集，而沒有該線則表示對應位值為0的坐標點的子集。例如，位i1的值等于1的點的子集全部位于笛卡爾平面的左半部，而i1的值等于0的點的子集全部位于該平面的右半部。
在下述討論中，對于一個特定位的坐標真(TRUE)區(qū)是指位值等于所需值的點的子集。假(FALSE)區(qū)是真區(qū)的補集，例如，i1等于零，如圖3所示，真區(qū)是右半平面，假區(qū)是左半平面。舉另外一個例子，對于位q3等于零的坐標點的子集，真區(qū)包括圖3中笛卡爾圖橫軸上面和下面的第二和第三行，假區(qū)包括該橫軸上面和下面的第一和第四行。
另外，卡諾映射QAM信號還被格雷編碼，以便僅通過改變一個位值，碼元就鄰接一個給定碼元。例如，表示位000000的碼元300鄰接四個坐標點302、304、306和308，I方向中兩個，Q方向中兩個，僅僅是一個位值不同。例如，位于正下方的點302的值為000001，僅位q3的值被改變。
解調碼元的軟值根據(jù)下式被格式化為兩個補碼I＝sxxx.xxx＝si.f其中i指整數(shù)部分的位，f是分數(shù)部分的位，s表示符號位。使用數(shù)學項，I可以用下述表達式來表示I=-s2N-1+Σk=0N-2ik2k+Σk=1Mfk2-k=-s2N-1+i+f---(8)]]>用于用N個整數(shù)位和M個分數(shù)位表示的數(shù)。解調的QAM碼元也可以表示為I+jQ的形式。
圖3所示的卡諾映射QAM信號坐標的特性有利于簡化LLR的計算。一個特性是圖3的坐標對于除了兩個最高有效位i1和q1之外的所有位關于縱軸I和橫軸Q是鏡像對稱的，i1和q1在笛卡爾平面的兩個相對的半平面上分別具有相反的值。注意碼元可以被不同地卡諾映射，以便除了兩個最高有效位之外的其它位在相對的半平面上具有相反的值。然而，通常只有兩個位不是鏡像對稱的，這兩個位包括一個I位和一個q位。另一個特性是位ij或qj的對數(shù)似然比獨立于解調碼元的正交分量。具體地說，位ij獨立于Q正交分量，位qj獨立于I正交分量。因而，可以大大簡化先前在等式(7)中給出的平方歐幾里德距離的計算，因為該計算僅僅需要涉及水平或垂直距離，而不是兩者。在此，對于Ij和Qj位的對數(shù)似然比的計算分別通過下式給出LLR(ij)=min(ΔIj1)2-min(ΔIj0)2---(9)]]>LLR(qj)=min(ΔQj1)2-min(ΔQj0)2---(10)]]>其中ΔIj和ΔQj分別是解調碼元與位值等于0或1的一個點之間的水平和垂直距離。
有利于簡化LLR計算的卡諾映射信號的另一個特性是當一個解調碼元位于一個特定位的假區(qū)中時，最近的點將位于最靠近真區(qū)和假區(qū)之間邊界的行或列上。因而，到最近點的距離將是1加上解調碼元到邊界的距離幅度。在此加1是因為圖3卡諾圖中的邊界被設置在行和列之間的半程上，間隔距離為2。因此，從行或列到一個位于它們之間半程上的邊界的距離為1。然而，其它實施例可以使用不為2的行和列之間的距離，因此，不同的值將被添加給從解調碼元到邊界的距離的幅度上。另外，如果解調碼元位于一個特定位的真區(qū)中，根據(jù)解調碼元分量I的整數(shù)部分i為奇數(shù)還是為偶數(shù)，到最近點的距離等于分數(shù)部分f或1-f。
根據(jù)這些特性，隨后根據(jù)本發(fā)明的教導制定一種算法，通過該算法降低了計算每個位的LLR的計算次數(shù)。在下述討論中，所公開的算法用于一個64-QAM坐標。
使用上述等式9，使用下式計算最高有效位i1的對數(shù)似然比LLR(i1)=min(ΔI11)2-min(ΔI10)2---(10)]]>其中I1是第一個位I1的兩個補碼格式化的位置。在這種情況下，解調碼元位I1和位I1的值等于零的一個坐標點之間的最小距離可以使用下述關系來確定，而不是為所有的32個碼元計算平方歐幾里德距離，其中最高有效位將等于零。
首先，如果I的值小于或等于零，得知解調碼元位于圖3所示的笛卡爾平面的左側。因而，到i1位等于零的一個坐標點的最小距離將是1(即該值是任意的，但是如圖3所示最好為1，其中坐標點的第一列被設置在橫軸的數(shù)值1上)加上I的絕對值(即必須使用絕對值，因為I小于等于零，即為負值)。
然后，如果I值大于零，到位I1等于零的坐標點的最小距離可以根據(jù)解調碼元值I的整數(shù)部分為奇數(shù)還是為偶數(shù)而輕易地獲得。如果整數(shù)部分為奇數(shù)，則最小值簡單地等于兩個補碼格式化的解調碼元的分數(shù)部分。例如，如果解調碼元的位置在笛卡爾平面I方向中的3.9上，則最近的坐標點將是數(shù)值為3的第二列中的點。因而，沿著I軸解調碼元和坐標點之間的距離為9，這是I的分數(shù)部分f。另外，如果所解調的兩個補碼碼元的整數(shù)部分i為偶數(shù)，則最小值等于1-f。例如，如果解調碼元位于I方向上的4.1，最近坐標點將位于沿著笛卡爾平面的I軸在5上的第三列上。因而，該距離是1減去分數(shù)部分f(即.1)，即.9。
最后，如果解調碼元位于笛卡爾平面I軸上的數(shù)值8以外，則到最高有效位i1為零的坐標碼元的最小距離將是數(shù)值I和右邊最后一列7之間的距離。然而，因為通過先前討論的條件已經解決了落入笛卡爾平面上7和8之間的解調碼元值，該距離將通過表達式1+I-8來計算。
上述條件在數(shù)學上被表述如下，其中i1＝0 I≤0f I＞0，整數(shù)i為奇數(shù)1-f I＞0，整數(shù)I為偶數(shù)1+I-8 I＞8類似地，當位i1＝1時，解調碼元和坐標點之間距離的最小值可以用下面列出的推論條件來計算。
I＞0f I≤0，整數(shù)i為奇數(shù)1-f I≤0，整數(shù)i為偶數(shù)1+I-8 I＜-8注意對于落在Q軸上的解調I碼元值，任意地設置算法以便將零視為右半平面上的一個點，然而，零值也可以被假定為左半平面上值的一部分。
類似地，為了計算位i2的LLR，圖3所示的卡諾映射坐標的其它特性被用于降低推導LLR所需要的計算次數(shù)。在這里，i2位對于平面兩側的外部兩列是相同的，而Q軸每側的內部兩列對于那些特定的坐標點來說值是相同的。因此，截止點是數(shù)值4，它位于Q軸任意一側上的兩個區(qū)之間。下面是在確定i2的值分別等于0或1的最小距離的算法中所使用的具體等式，用于確定i2的LLR的等式也使用上面的等式9。
假設i2＝0 |I|≥0f |I|＜4，整數(shù)i為奇數(shù)1-f|I|＜4，整數(shù)i為偶數(shù)假設i2＝1 |I|＜4f |I|≥4， 整數(shù)i為奇數(shù)1-f|I|≥4， 整數(shù)i為偶數(shù)1+(|I|-8) |I|＞8最后，為了計算最后一個i位i3，卡諾映射坐標的特性被再次用于簡化確定該位的LLR所需的平方歐幾里德距離的計算。下面是對于圖3所示的特定卡諾映射64-QAM坐標用于計算i3的LLR所用的條件，所述坐標具有Q軸兩側的內外兩列i3的位值相同的特性。
假設i3＝0 |I|＜21+(|I|6) |I|＞6f 2≤|I|≤6， 整數(shù)i為奇數(shù)1-f2≤|I|≤6， 整數(shù)i為偶數(shù)假設i3＝1 2≤|I|＜41+(6-|I|) 4≤|I|＜6f |I|＜2， 整數(shù)i為奇數(shù)1-f|I|＜2， 整數(shù)i為偶數(shù)f 6≤|I|＜8， 整數(shù)i為奇數(shù)1-f6≤|I|＜8， 整數(shù)i為偶數(shù)1+(|I|-8) |I|≥8類似地，使用與Ij位相同的技術來計算Qj位，只是距離在Q方向而非在I方向上。下面是在該算法中用于計算位Q1的LLR所使用等式的一個例子。
假設q1＝0|Q|≤0f Q＞0，整數(shù)q為奇數(shù)1-f Q＞0，整數(shù)i為偶數(shù)1+Q-8 Q＞8假設q1＝1|Q|＞0f Q≤0，整數(shù)q為奇數(shù)1-f Q≤0，整數(shù)i為偶數(shù)1+Q-8 Q＜-8將省略計算Q2和Q3位的LLR的討論，因為它們分別是上面所討論的用于i2和i3位的計算的推論。
圖4圖示可以用于實現(xiàn)前面討論的算法的一個邏輯設備方框圖。該設備可以在圖2所示的對數(shù)似然比計算器202中使用。具體地說，以兩個補碼的形式si.f格式化的解調碼元被輸入給邏輯設備，其中各個分量被分割成符號s、整數(shù)和分數(shù)部分i.f、單獨的整數(shù)部分I和單獨的分數(shù)部分f。在將兩個補碼碼元分割成其分量之前，一個絕對值模塊402被用于消除兩個補碼碼元的符號部分S。每個數(shù)值被輸入給一個組合邏輯404，它根據(jù)所輸入的數(shù)值依次計算多個標記。例如邏輯404在I值大于0時輸出一個標記，在整數(shù)值分別為偶數(shù)或奇數(shù)時輸出一個奇數(shù)或偶數(shù)標記，或者在I的絕對值在特定數(shù)值之間、之上或之下時輸出一個標記。這些標記由該邏輯使用，以確定將輸出各個輸入中的哪一個輸入，如在下面將要討論的，并基本上表示相對于沿著I軸的各個數(shù)值的I的位置。
該邏輯包含多個求和模塊406、408、410、412、414、416、418、420、422和424，全部接收作為一個輸入的所接收碼元的絕對值|I|。相對于該值，各個數(shù)值被加上或減去，結果值用于輸入給各個判決多路復用器。然而，在輸入給判決多路復用器之前，相加模塊的結果由D觸發(fā)器(即426、428、430、432、434、436、438、440、442和444)進行時間控制，所有的D觸發(fā)器被時鐘φ1同步。因此，所有這些值被同時并行計算，并被提供給判決多路復用器。每個判決多路復用器接收兩個或更多的輸入比特，其中包括從組合邏輯404輸出的標記值。而且，每個多路復用器被用于輸出包括一個表示最小距離ΔI10、ΔI11、ΔI20、ΔI21、ΔI30和ΔI31的輸入的值，由多路復用器輸出的判決根據(jù)所輸入的具體標記值，并對應于先前討論的根據(jù)特定位Ij和到0或1的距離來計算最小距離的條件。還應注意，多路復用器成對輸出到0和1的ΔIj。例如，多路復用器446和454分別向由時鐘φ2觸發(fā)的D鐘控觸發(fā)器448和456輸出數(shù)值ΔI10和ΔI11。如可以在圖4中看到的，分別安排類似的成對多路復用器(例如462和470、478和486)以為位I2和I3確定ΔI的值。D觸發(fā)器448、456、464、472、480和488被同時進行時鐘控制，將到0或1的ΔIj的值分別提供給多路復用器(即450、458、466、474、482和490)，所述多路復用器用于平方所輸入的數(shù)值。對于每對多路復用器(即450和458、466和474、482和490)，平方結果被輸出給相應的求和模塊454、468和484，由其減去平方最小距離，從而根據(jù)先前在等式7中描述的關系式計算LLR。每個求和模塊452、468和484被輸入給鐘控D觸發(fā)器，它通過時鐘φ3被并行時鐘控制，以同時輸出Ij的LLR值。注意用于計算Q分量的LLR的設備與圖4所示的設備是相同的。
圖4所示結構的優(yōu)點是所有的操作都是邏輯上的組合，從而允許操作的執(zhí)行由單個時鐘進行時鐘控制，并在單個時鐘周期中執(zhí)行。因而，組合邏輯404所輸出的標記的計算和D觸發(fā)器426、428、430、432、434、436、438、440、442和444(和用于Q分量的類似單元)所輸出的中間計算可以在單個時鐘周期中被執(zhí)行。類似地，也可以在單個時鐘周期上通過多路復用器和它們的標記輸入來推導出最小距離。配置用于平方輸入值的乘法器所執(zhí)行的乘法操作需要兩個時鐘周期來執(zhí)行。最后，在時鐘φ3的單個時鐘周期中，鎖存的LLR通過D觸發(fā)器460、476和492被輸出。
因此，計算一個解調碼元的LLR所需要的時鐘周期總數(shù)為5。因而，對于一個5376個碼元的幀，假設時鐘速率與先前使用的時鐘速率32×1.2288MHz相同，處理時間近似于0.684毫秒。使用上述算法，例如用圖4所示設備實現(xiàn)的，將為一個5376個64-QAM碼元的幀計算位LLR所需要的時間從大約150毫秒降低到小于1毫秒。因而，即使對于高速數(shù)據(jù)信道，也可以進行64-QAM調制系統(tǒng)中的位LLR的計算。
本申請的上述教導的技術顯著地降低了在一個64-QAM通信系統(tǒng)中計算位LLR所需的時間，從而可以在高速數(shù)據(jù)通信信道使用位解碼。注意本方法和設備并不僅適用于64-QAM調制系統(tǒng)，而且適用于碼元坐標可以是正方形卡諾映射的任意M進制QAM調制系統(tǒng)。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離權利要求書的保護范圍及其等價范圍的情況下，顯然可以實現(xiàn)除上述具體公開的實施例之外的其它
權利要求
1.一種用于為在通信系統(tǒng)中傳輸?shù)拇a元的每個位計算對數(shù)似然比的方法，包括步驟根據(jù)一種具有相應特性的預定映射方案，調制包括一個或多個位的碼元；將已調制的碼元發(fā)送給至少一個接收機；使用至少一個接收機接收已調制的碼元并解調已調制的碼元；和根據(jù)預定映射方案的相應特性，通過預定的邏輯條件，消除用于確定對數(shù)似然比的計算步驟，為已解調碼元的一個或多個位中的每個位計算一個相應的對數(shù)似然比。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中預定的映射方案包括一個正方形卡諾映射，預定映射方案的相應特性包括在這些具有在兩個以上位的碼元中，除了每個碼元的兩個預定位之外，對于該坐標中每個碼元中所有的一個或多個位，碼元值坐標關于縱軸和橫軸的鏡像對稱性，其中對于在縱軸和橫軸的相對側上的碼元，所述的兩個預定位具有相反值。
3.如權利要求2的方法，其中碼元值被格式化為包括一個符號位、一個或多個整數(shù)位和一個或多個分數(shù)位的兩個補碼，和其中預定的邏輯條件包括a)使用兩個補碼的符號位、一個或多個整數(shù)位和一個或多個分數(shù)位在橫軸和縱軸的方向上執(zhí)行中間差值的計算，該差值計算根據(jù)卡諾映射碼元坐標中碼元位的不對稱和對稱特性以獲得多個差值；b)通過根據(jù)預先為解調碼元的每個特定位所確定的選擇標準來選擇多個差值中的一個或多個差值，該選擇標準根據(jù)卡諾映射的特性，來確定所接收解調的碼元中每個位到分別具有相應的0和1位值的卡諾映射碼元坐標的相應兩個最近坐標點的兩個最小距離；c)平方所確定的每個位的兩個最小距離，并求平方的差值以獲得解調碼元的每個位的對數(shù)似然比。
4.根據(jù)權利要求1的方法，其中該碼元包括log2M個位，并根據(jù)M進制正交調幅方案被調制，并且M進制正交調幅方案具有64個碼元，每個碼元包括六個位。
5.一種用于為通信系統(tǒng)所接收的解調碼元的每個位確定對數(shù)似然比的設備，該設備包括接收機部分，被配置用以接收根據(jù)M進制正交調幅被調制的解調碼元；組合邏輯，被配置用以確定所接收解調碼元的一個或多個特性；多個第一相加設備，每個被配置用以執(zhí)行將相應值與所接收解調碼元的一部分的相應的相加操作，并輸出相應的結果值；多個成對配置的多路復用器，每個多路復用器被配置用以從多個第一相加設備中的一個或多個接收特定的結果值，根據(jù)由組合邏輯確定的所接收解調碼元的一個或多個特性中的至少一個特性的狀態(tài)，每個多路復用器輸出一個輸入結果值；多個平方模塊，對應于成對的多路復用器被成對配置，多個平方模塊中的每個模塊連接到多個多路復用器中的一個相應多路復用器，并被配置用以平方由相應的多路復用器輸出的特定結果；和多個第二相加設備，每個被配置用以計算多個平方模塊中一對相應配置的平方模塊的輸出之間的差值，其中該差值表示解調碼元的一個特定位的對數(shù)似然比。
6.根據(jù)權利要求5的設備，其中根據(jù)包括正方形卡諾映射方案的預定映射方案來調制所述解調碼元，并且根據(jù)卡諾映射方案的特性預先確定多個第一相加設備的相加操作。
7.根據(jù)權利要求6的設備，其中卡諾映射方案的特性包括，除了那些具有兩個以上位的碼元中的每個碼元的兩個預定位之外，對于該坐標中每個碼元中所有的一個或多個位，碼元值坐標關于縱軸和橫軸的鏡像對稱性，其中對于在縱軸和橫軸的相對側上的碼元，所述兩個預定位具有相反值，并且其中對于兩個預定位中的每個位，一個軸一側上的碼元具有設置在第一二進制值上的預定位，在該軸另一側上的其余碼元具有設置在第二二進制上的預定有效位。
8.根據(jù)權利要求5的設備，其中由組合邏輯所確定的一個或多個特性包括解調碼元的符號，解調碼元相對于碼元的卡諾映射坐標軸以及相對于該軸上的預定值的位置信息。
9.根據(jù)權利要求5的設備，其中多個第一相加設備被平行配置，并具有由第一時鐘控制的輸出；多個多路復用器被并行配置，并具有由第二時鐘控制的輸出；和多個第二相加設備被并行配置，并具有由第三時鐘控制的輸出。
10.根據(jù)權利要求5的設備，其中解調碼元值被格式化為具有符號位、一個或多個整數(shù)位和一個或多個分數(shù)位的兩個補碼；和其中接收機部分被配置用以將碼元值分割成符號位、一個或多個整數(shù)位、一個或多個分數(shù)位，并推導出該碼元的絕對值。
全文摘要
一種為在通信系統(tǒng)中發(fā)送的M進制QAM調制碼元中的每個位有效地計算對數(shù)似然比的方法和設備。該方法和設備使用QAM碼元坐標的正方形卡諾映射的特性來減少為一個解調碼元中的每個位確定對數(shù)似然比所需的距離計算次數(shù)。計算次數(shù)的減少導致確定對數(shù)似然比所需時間的明顯減少,尤其對于高級別的M進制QAM系統(tǒng)更為顯著。
文檔編號H04L27/38GK1375953SQ0210709
公開日2002年10月23日 申請日期2002年3月12日 優(yōu)先權日2001年3月12日
發(fā)明者格雷戈里·阿加米, 羅伯特·約翰·科克, 羅恩·羅塔斯坦因 申請人:摩托羅拉公司