專利名稱：一種比特量化的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種比特量化的方法和裝置。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)通常包括數(shù)據(jù)發(fā)送部分和數(shù)據(jù)接收部分。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中無線通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)接收部分的結(jié)構(gòu)框圖，圖中包括射頻模塊101、基帶處理模塊102、數(shù)據(jù)解調(diào)模塊103、比特量化模塊104和解碼器105。射頻模塊101接收信號并轉(zhuǎn)發(fā)給基帶處理模塊102，基帶處理模塊102將所接收的信號轉(zhuǎn)變成基帶信號后轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)解調(diào)模塊103，數(shù)據(jù)解調(diào)模塊103對基帶信號進行解調(diào)，被解調(diào)后的信號經(jīng)過比特量化模塊104的處理后，再通過解碼器105進行信道解碼，最終得到需要的原始信號。
在無線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸過程中，數(shù)據(jù)發(fā)送部分需要對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行信道編碼，而數(shù)據(jù)的傳輸速率將直接影響信道編碼。一般來說，數(shù)據(jù)速率越高，經(jīng)過信道編碼打孔(punctured)去掉的比特數(shù)將越多，從而使留下的信道編碼的冗余比特數(shù)越少，尤其當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率達到峰值時，所有冗余比特數(shù)可能全部被信道編碼打孔去掉，信道相當(dāng)于沒有經(jīng)過編碼。對于數(shù)據(jù)傳輸速率達到峰值的特殊情況，如果該情況發(fā)生在系統(tǒng)接收部分的信道解碼過程之前，采用現(xiàn)有的比特量化技術(shù)，將會造成一些位于零附近的值被直接量化成零，從而導(dǎo)致信號幅度方向的改變，進而大大增加譯碼后的數(shù)據(jù)錯誤率，并且大大降低傳輸數(shù)據(jù)的吞吐量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種比特量化的方法和裝置。該方法和裝置在不增加數(shù)據(jù)量化復(fù)雜度的基礎(chǔ)上，達到為用戶提供一套易于實現(xiàn)、減小譯碼后的數(shù)據(jù)錯誤率、大大提高系統(tǒng)性能、保證高吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋忍亓炕鉀Q方案的目的。
本發(fā)明提供了一種比特量化的方法，其特征在于，包括以下步驟A.根據(jù)系統(tǒng)要求，確定量化字長；B.根據(jù)量化字長計算量化間隔；C.確定預(yù)定門限值；D.根據(jù)量化間隔和預(yù)定門限值，劃分輸入數(shù)據(jù)區(qū)間，確定與輸入數(shù)據(jù)區(qū)間對應(yīng)的量化輸出數(shù)值，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，輸出量化輸出數(shù)值。
該方法所述步驟B中，通過下述公式計算量化間隔y＝1/2x-1其中，y表示量化間隔，x表示量化字長。
該方法步驟D所述輸入數(shù)據(jù)區(qū)間包括量化為零的門限區(qū)間，該門限區(qū)間表示如下[-u，u)其中，u表示預(yù)定門限值。
該方法在步驟D所述量化為零的門限區(qū)間以外的其它數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)間中，所述量化輸出數(shù)值的正負(fù)與輸入數(shù)據(jù)的正負(fù)一致。
該方法所述輸入數(shù)據(jù)量化區(qū)間的數(shù)目為2x-1，其中，x表示量化字長。
該方法步驟D所述量化輸出數(shù)值范圍由下述公式確定[-(2x-1-1)，2x-1-1]其中，x表示量化字長，且量化輸出數(shù)值為整數(shù)。
該方法以零為中心，對輸入數(shù)據(jù)進行對稱地非線性量化。
本發(fā)明還提供了一種比特量化的裝置，其特征在于，包括量化字長確定模塊，用于根據(jù)系統(tǒng)要求確定量化字長；量化間隔計算模塊，用于根據(jù)量化字長求出量化間隔；預(yù)定門限值確定模塊，用于確定預(yù)定門限值；比特量化輸出模塊，用于根據(jù)量化間隔和預(yù)定門限值，劃分輸入數(shù)據(jù)區(qū)間，確定與輸入數(shù)據(jù)區(qū)間對應(yīng)的量化輸出數(shù)值，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，輸出量化輸出數(shù)值。
該裝置所述比特量化輸出模塊劃分的輸入數(shù)據(jù)區(qū)間包括量化為零的門限區(qū)間，該門限區(qū)間表示如下 其中，x表示量化字長，且量化輸出數(shù)值為整數(shù)。
圖3為本發(fā)明具體實施例中實現(xiàn)數(shù)據(jù)比特量化的方法流程圖，具體實施步驟如下步驟301，根據(jù)系統(tǒng)要求，確定量化字長。
無線通信系統(tǒng)中，不同的信號接收系統(tǒng)對傳輸數(shù)據(jù)比特量化精度的要求會有所不同，因此，需要根據(jù)信號接收系統(tǒng)實際工作情況選擇合適的量化字長來滿足系統(tǒng)要求。一般來說，量化字長的取值范圍為1至16，在本實施例中，量化字長的值為4。
步驟302，根據(jù)量化字長計算量化間隔。
設(shè)量化間隔為y，量化字長為x，則計算量化間隔的公式為y＝1/2x-1①由于本實施例中，量化字長x的值為4，所以根據(jù)公式①計算出量化間隔y等于1/23，即1/8。
步驟303，確定預(yù)定門限值。
在實際的無線通信接收系統(tǒng)中，首先確定一個理想數(shù)據(jù)比特量化曲線，然后通過不斷地仿真測試，來調(diào)整預(yù)定門限值，從而使實際比特量化后的輸出數(shù)據(jù)曲線盡可能地逼近理想數(shù)據(jù)比特量化曲線。本實施例中，根據(jù)實際仿真測試，最終確定預(yù)定門限值為1/64。
步驟304，根據(jù)量化間隔和預(yù)定門限值，劃分輸入數(shù)據(jù)區(qū)間，并確定與輸入數(shù)據(jù)區(qū)間對應(yīng)的量化輸出數(shù)值，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，輸出量化輸出數(shù)值。
一般來說，經(jīng)解調(diào)后的數(shù)據(jù)的取值范圍為[-1，1]，量化字長對應(yīng)的量化輸出數(shù)值的取值范圍的公式參見公式②所示 ②本實施例中，量化字長x等于4，輸入數(shù)據(jù)量化區(qū)間的數(shù)目為2x-1。根據(jù)公式②求出與量化字長對應(yīng)的量化輸出數(shù)值的取值范圍為[-7，7]，進而劃分出輸入數(shù)據(jù)區(qū)間和輸入數(shù)據(jù)區(qū)間對應(yīng)的量化輸出數(shù)值，具體如圖4所示如果輸入數(shù)據(jù)在[-(1/64)，(1/64))取值范圍之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為0；該取值范圍也被稱為量化為零的門限區(qū)間，其中，取值范圍中的1/64為預(yù)定門限值。
如果輸入數(shù)據(jù)在取值范圍[(-1/8)-(1/64)，-(1/64))之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為-1；如果輸入數(shù)據(jù)在取值范圍[(-1/4)-(1/64)，(-1/8)-(1/64))之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為-2；如果輸入數(shù)據(jù)在取值范圍[(-3/8)-(1/64)，(-1/4)-(1/64))之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為-3；如果輸入數(shù)據(jù)在取值范圍[(-1/2)-(1/64)，(-3/8)-(1/64))之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為-4；如果輸入數(shù)據(jù)在取值范圍[(-5/8)-(1/64)，(-1/2)-(1/64))之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為-5；如果輸入數(shù)據(jù)在取值范圍[(-3/4)-(1/64)，(-5/8)-(1/64))之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為-6；如果輸入數(shù)據(jù)在取值范圍(-∞，(-3/4)-(1/64))之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為-7；如果輸入數(shù)據(jù)在[1/64，(1/8)+(1/64))取值范圍之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為1；如果輸入數(shù)據(jù)在取值范圍[(1/8)+(1/64)，(1/4)+(1/64))之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為2；如果輸入數(shù)據(jù)在取值范圍[(1/4)+(1/64)，(3/8)+(1/64))之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為3；如果輸入數(shù)據(jù)在取值范圍[(3/8)+(1/64)，(1/2)+(1/64))之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為4；
如果輸入數(shù)據(jù)在取值范圍[(1/2)+(1/64)，(5/8)+(1/64))之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為5；如果輸入數(shù)據(jù)在取值范圍[(5/8)+(1/64)，(3/4)+(1/64))之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為6；如果輸入數(shù)據(jù)在取值范圍[(3/4)+(1/64)，+∞)之內(nèi)，則對應(yīng)的量化輸出數(shù)值為7。
上述步驟根據(jù)輸入數(shù)據(jù)所屬的數(shù)值范圍，對輸入數(shù)據(jù)進行以零為中心，對稱的非線性量化，在量化為零的門限區(qū)間以外的其它數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)間中，量化輸出數(shù)值的正負(fù)與輸入數(shù)據(jù)的正負(fù)保持一致，使得量化后數(shù)據(jù)的符號不會被改變，從而保證信號的幅度方向不變，進而提高譯碼的準(zhǔn)確度；尤其當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率達到峰值速率，且輸入數(shù)據(jù)受編碼保護作用非常小的時候，仍然可以保證高數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏铝亢拖到y(tǒng)性能，從而滿足無線高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)急劇增加的需要。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種比特量化的方法，其特征在于，包括以下步驟A.根據(jù)系統(tǒng)要求，確定量化字長；B.根據(jù)量化字長計算量化間隔；C.確定預(yù)定門限值；D.根據(jù)量化間隔和預(yù)定門限值，劃分輸入數(shù)據(jù)區(qū)間，確定與輸入數(shù)據(jù)區(qū)間對應(yīng)的量化輸出數(shù)值，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，輸出量化輸出數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，通過下述公式計算量化間隔y＝1/2x-1其中，y表示量化間隔，x表示量化字長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟D所述輸入數(shù)據(jù)區(qū)間包括量化為零的門限區(qū)間，該門限區(qū)間表示如下[-u，u)其中，u表示預(yù)定門限值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟D所述量化為零的門限區(qū)間以外的其它數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)間中，所述量化輸出數(shù)值的正負(fù)與輸入數(shù)據(jù)的正負(fù)一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述輸入數(shù)據(jù)量化區(qū)間的數(shù)目為2x-1，其中，x表示量化字長。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟D所述量化輸出數(shù)值范圍由下述公式確定[-(2x-1-1)，2x-1-1]其中，x表示量化字長，且量化輸出數(shù)值為整數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的方法，其特征在于，該方法以零為中心，對輸入數(shù)據(jù)進行對稱地非線性量化。
8.一種比特量化的裝置，其特征在于，包括量化字長確定模塊，用于根據(jù)系統(tǒng)要求確定量化字長；量化間隔計算模塊，用于根據(jù)量化字長求出量化間隔；預(yù)定門限值確定模塊，用于確定預(yù)定門限值；比特量化輸出模塊，用于根據(jù)量化間隔和預(yù)定門限值，劃分輸入數(shù)據(jù)區(qū)間，確定與輸入數(shù)據(jù)區(qū)間對應(yīng)的量化輸出數(shù)值，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，輸出量化輸出數(shù)值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述比特量化輸出模塊劃分的輸入數(shù)據(jù)區(qū)間包括量化為零的門限區(qū)間，該門限區(qū)間表示如下[-u，u)其中，u表示預(yù)定門限值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，該裝置以零為中心，對輸入數(shù)據(jù)進行對稱地非線性量化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種比特量化的方法根據(jù)系統(tǒng)要求，確定量化字長；根據(jù)量化字長計算量化間隔；確定預(yù)定門限值；根據(jù)量化間隔和預(yù)定門限值，劃分輸入數(shù)據(jù)區(qū)間，并確定與輸入數(shù)據(jù)區(qū)間對應(yīng)的量化輸出數(shù)值，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，輸出量化輸出數(shù)值。同時還公開了一種比特量化的裝置，包括量化字長確定模塊、量化間隔計算模塊、預(yù)定門限值確定模塊和比特量化輸出模塊。通過本發(fā)明為用戶提供了一套易于實現(xiàn)、減小譯碼后的數(shù)據(jù)錯誤率、大大提高系統(tǒng)性能、保證高吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋忍亓炕鉀Q方案。
文檔編號H04Q7/22GK101094044SQ20071011862
公開日2007年12月26日 申請日期2007年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月10日
發(fā)明者李超 申請人:北京天碁科技有限公司