CN110266633B - 数字调制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种数字调制方法及装置。本发明实施例的数字调制方法，包括：确定矩形星座图中的待迁移星座点，该矩形星座图中的各星座点分布于平面直角坐标系中对应的坐标点，该待迁移星座点包括该平面直角坐标系的四个象限中横坐标绝对值从大到小的S列星座点；该矩形星座图为对数据比特流进行QAM生成的星座图；按照该矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将该四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集；将该四个象限中各星座点集进行横向迁移和纵向迁移，获得十字星座图。本发明实施例所获得的十字星座图中相同I分量或Q分量所对应的编码比特位的值相同，可简化LLR的计算复杂度。

Description

数字调制方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种数字调制方法及装置。
背景技术
星座映射是一种数字调制技术。星座映射的过程，就是将携带数字信息的有限域“比特”序列映射成适于传输的“符号”序列。每个符号的取值空间可以是一维实数空间，二维实数空间(即复数空间)。星座映射包含两个要素，即星座图(Constellation)和星座点映射方法(Labeling)。星座图代表星座映射输出符号的所有取值组成的集合，其中，星座图的每一个点对应输出符号的一种取值。星座点映射方式代表输入比特(序列/组)到星座点的特定映射关系，或者是星座点到比特(序列/组)的特定映射关系。目前最为常见并得到广泛应用的星座图主要有一维实数空间的脉冲幅度调制(Pulse Amplitude Modulation，简称PAM)，二维实数空间的正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation，简称QAM)，相移键控(Phase Shift Keying，简称PSK)调制。
随着通信***对传输速率和频谱效率的要求不断提高，现有通信***中发送端通常是采用QAM技术对数据比特流进行星座图映射之前，还采用前向纠错码技术对其中部分或全部比特进行编码。具体地，该发送端实际可以是将数据比特流中编码比特流及未编码比特流分别划分为对应的同相(In-phase，简称I)分量及正交(Quadrature，简称Q)分量，并将该编码比特流及该未编码比特流分别按照各自对应的I分量及Q分量进行星座图映射获得编码星座图及未编码星座图。该发送端还通过星座图融合方式将该编码星座图及该未编码星座图进行整合，从而获得该数据比特流对应的星座图。根据网络***的不同情况，可采用不同阶的QAM。该不同阶的QAM为2^nQAM，具体通过不同的整数n表示，n越大，其频谱利用率越高。若n为偶数，该星座图为正方形星座图，如4QAM和16QAM等；若n为奇数，该星座图为长方形星座图,如32QAM、128QAM、及256QAM等。该不同阶的QAM对应的n值即为对应该数据比特流的长度。由于长方形星座图所对应的两路信号，即I分量及Q分量所对应的功率不对称，星座点能量过大，还需对该长方形星座图进行整形，从而获得十字星座图。对应的，接收端需进行解编码及QAM解映射，从而获得对应的数据比特流。然而，在该接收端进行解编码之前，还需获知表示比特取值概率的比特软信息，即最大似然比(log-likelihood ratio，简称LLR)。
由于现有技术中，根据奇数比特所获得十字星座图128QAM所对应的十字星座图中相同I分量或Q分量所对应的编码比特位的值不相同，从而使得计算译码比特所需要的LLR时需要对该十字星座图进行非常精细的区域划分以计算LLR，使得LLR的计算较复杂。
发明内容
本发明实施例提供一种数字调制方法及装置，以解决现有技术中LLR计算复杂的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种数字调制方法，包括：
确定矩形星座图中的待迁移星座点，所述矩形星座图中的各星座点分布于平面直角坐标系中对应的坐标点，所述待迁移星座点包括所述平面直角坐标系的四个象限中横坐标绝对值从大到小的S列星座点；所述矩形星座图为对数据比特流进行正交幅度调制QAM生成的星座图；所述S为每个象限中的待迁移列数；
按照所述矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将所述四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集；
将所述四个象限中各星座点集进行横向迁移和纵向迁移，获得十字星座图；
所述将所述四个象限中各星座点集进行横向迁移，包括：
将所述四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至所述四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将所述四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将所述第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至所述第二象限组；其中，所述第一象限组包括第一象限和第四象限，或，第二象限和第三象限；所述第二象限组包括第一象限和第二象限，或，第三象限和第四象限；所述特征距离为所述矩形星座图中相邻两个星座点之间的距离；所述第一距离与所述第二距离之差等于S个特征距离；所述十字星座图中相邻星座点集中横坐标最大的星座点之间的距离等于S个特征距离；
所述将所述四个象限中各星座点集进行纵向迁移，包括：
将所述四个象限中各星座点集中最小纵坐标绝对值的星座点，迁移至距离所述矩形星座图中的纵向边界一个特征距离的位置，且保持所述四个象限中各星座点集中各星座点之间的相对位置不变。
根据第一方面，在第一方面的第一种可能实现的方式中，所述确定矩形星座图中的待迁移星座点之前，还包括：
获取所述矩形星座图的列和行的差值，并将该差值的绝对值除以4获得所述每个象限中的待迁移列数。
根据第一方面或第一方面的第一种可能实现的方式，在第二种可能实现的方式中，按照所述矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将所述四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集，包括：
按照所述矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将所述四个象限中第一象限中的待迁移星座点进行划分获得第一星座点集及第二星座点集，将所述四个象限中第二象限中的待迁移星座点进行划分获得第三星座点集及第四星座点集，将所述四个象限中第三象限中的待迁移星座点进行划分获得第五星座点集及第六星座点集，将所述四个象限中第四象限中的待迁移星座点进行划分获得第七星座点集及第八星座点集。
根据第一方面的第二种可能实现的方式，在第三种可能实现的方式中，所述将所述四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至所述四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将所述四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将所述第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至所述第二象限组，包括：
将所述第一星座点集和所述第二星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第三星座点集和所述第四星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；
将所述第五星座点集和所述第六星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第七星座点集和所述第八星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置。
根据第一方面的第二种可能实现的方式，在第四种可能实现的方式中，所述将所述四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至所述四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将所述四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将所述第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至所述第二象限组，包括：
将所述第一星座点集和所述第二星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第三星座点集和所述第四星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；
将所述第五星座点集和所述第六星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第七星座点集和所述第八星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置。
根据第一方面的第二种可能实现的方式，在第五种可能实现的方式中，所述将所述四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至所述四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将所述四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将所述第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至所述第二象限组，包括：
将所述第一星座点集和所述第二星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第三星座点集和所述第四星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；
将所述第五星座点集和所述第六星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第七星座点集和所述第八星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置。
根据第一方面的第二种可能实现的方式，在第六种可能实现的方式中，所述将所述四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至所述四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将所述四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将所述第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至所述第二象限组，包括：
将所述第一星座点集和所述第二星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第三星座点集和所述第四星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；
将所述第五星座点集和所述第六星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第七星座点集和所述第八星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵坐标轴所述第二距离的位置。
第二方面，本发明实施例提供一种数字调制装置，包括：
确定模块，用于确定矩形星座图中的待迁移星座点；其中，所述矩形星座图中的各星座点分布于平面直角坐标系中对应的坐标点，所述待迁移星座点包括所述平面直角坐标系的四个象限中横坐标绝对值从大到小的S列星座点；所述矩形星座图为对数据比特流进行正交幅度调制QAM生成的星座图；所述S为每个象限中的待迁移列数；
划分模块，用于按照所述矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将所述四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集；
迁移模块，用于将所述四个象限中各星座点集进行横向迁移和纵向迁移，获得十字星座图；
其中，所述迁移模块包括：
横向迁移单元，用于将所述四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至所述四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将所述四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将所述第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至所述第二象限组；其中，所述第一象限组包括第一象限和第四象限，或，第二象限和第三象限；所述第二象限组包括第一象限和第二象限，或，第三象限和第四象限；所述特征距离为所述矩形星座图中相邻两个星座点之间的距离；所述第一距离与所述第二距离之差等于S个特征距离；所述十字星座图中相邻星座点集中横坐标最大的星座点之间的距离等于S个特征距离；
纵向迁移单元，用于将所述四个象限中各星座点集中最小纵坐标绝对值的星座点，迁移至距离所述矩形星座图中的纵向边界一个特征距离的位置，且保持所述四个象限中各星座点集中各星座点之间的相对位置不变。
根据第二方面，在第二方面的第一种可能实现的方式中，所述装置还包括：
获取模块，用于在所述确定模块确定所述矩形星座图中的待迁移星座点之前，获取所述矩形星座图的列和行的差值，并将该差值的绝对值除以4获得所述每个象限中的待迁移列数。
根据第二方面或第二方面的第一种可能实现的方式，在第二种可能实现的方式中，所述划分模块，还用于按照所述矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将所述四个象限中第一象限中的待迁移星座点进行划分获得第一星座点集及第二星座点集，将所述四个象限中第二象限中的待迁移星座点进行划分获得第三星座点集及第四星座点集，将所述四个象限中第三象限中的待迁移星座点进行划分获得第五星座点集及第六星座点集，将所述四个象限中第四象限中的待迁移星座点进行划分获得第七星座点集及第八星座点集。
根据第二方面的第二种可能实现的方式，在第三种可能实现的方式中，所述横向迁移单元，还用于将所述第一星座点集和所述第二星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第三星座点集和所述第四星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第五星座点集和所述第六星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第七星座点集和所述第八星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置。
根据第二方面的第二种可能实现的方式，在第四种可能实现的方式中，所述横向迁移单元，还用于将所述第一星座点集和所述第二星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第三星座点集和所述第四星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第五星座点集和所述第六星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第七星座点集和所述第八星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置。
根据第二方面的第二种可能实现的方式，在第五种可能实现的方式中，所述横向迁移单元，还用于将所述第一星座点集和所述第二星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第三星座点集和所述第四星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第五星座点集和所述第六星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第七星座点集和所述第八星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置。
根据第二方面的第二种可能实现的方式，在第六种可能实现的方式中，所述横向迁移单元，还用于将所述第一星座点集和所述第二星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第三星座点集和所述第四星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第五星座点集和所述第六星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第七星座点集和所述第八星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵坐标轴所述第二距离的位置。
第三方面，本发明实施例提供一种数字调制装置，包括：接收机、处理器及发射机；
其中，所述处理器，用于确定矩形星座图中的待迁移星座点，按照所述矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将所述四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集，将所述四个象限中各星座点集进行横向迁移和纵向迁移，获得十字星座图；
其中，所述矩形星座图中的各星座点分布于平面直角坐标系中对应的坐标点，所述待迁移星座点包括所述平面直角坐标系的四个象限中横坐标绝对值从大到小的S列星座点；所述矩形星座图为对数据比特流进行正交幅度调制QAM生成的星座图；所述S为每个象限中的待迁移列数；
所述处理器，具体用于将所述四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至所述四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将所述四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将所述第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至所述第二象限组；其中，所述第一象限组包括第一象限和第四象限，或，第二象限和第三象限；所述第二象限组包括第一象限和第二象限，或，第三象限和第四象限；所述特征距离为所述矩形星座图中相邻两个星座点之间的距离；所述第一距离与所述第二距离之差等于S个特征距离；所述十字星座图中相邻星座点集中横坐标最大的星座点之间的距离等于S个特征距离；
所述处理器，还用于将所述四个象限中各星座点集中最小纵坐标绝对值的星座点，迁移至距离所述矩形星座图中的纵向边界一个特征距离的位置，且保持所述四个象限中各星座点集中各星座点之间的相对位置不变。
根据第三方面，在第三方面的第一种可能实现的方式中，所述处理器，还用于确定所述矩形星座图中的待迁移星座点之前，获取所述矩形星座图的列和行的差值，并将该差值的绝对值除以4获得所述每个象限中的待迁移列数。
根据第三方面或第三方面的第一种可能实现的方式，在第三方面的第二种可能实现的方式中，所述处理器，还用于按照所述矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将所述四个象限中第一象限中的待迁移星座点进行划分获得第一星座点集及第二星座点集，将所述四个象限中第二象限中的待迁移星座点进行划分获得第三星座点集及第四星座点集，将所述四个象限中第三象限中的待迁移星座点进行划分获得第五星座点集及第六星座点集，将所述四个象限中第四象限中的待迁移星座点进行划分获得第七星座点集及第八星座点集。
根据第三方面的第二种可能实现的方式，在第三种可能实现的方式中，所述处理器，还用于将所述第一星座点集和所述第二星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第三星座点集和所述第四星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第五星座点集和所述第六星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第七星座点集和所述第八星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置。
根据第三方面的第二种可能实现的方式，在第四种可能实现的方式中，所述处理器，还用于将所述第一星座点集和所述第二星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第三星座点集和所述第四星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第五星座点集和所述第六星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第七星座点集和所述第八星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置。
根据第三方面的第二种可能实现的方式，在第五种可能实现的方式中，所述处理器，还用于将所述第一星座点集和所述第二星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第三星座点集和所述第四星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第五星座点集和所述第六星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第七星座点集和所述第八星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置。
根据第三方面的第二种可能实现的方式，在第六种可能实现的方式中，所述处理器，还用于将所述第一星座点集和所述第二星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第三星座点集和所述第四星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴所述第二距离的位置；将所述第五星座点集和所述第六星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴所述第一距离的位置；将所述第七星座点集和所述第八星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵坐标轴所述第二距离的位置。
本发明实施例提供的数字调制方法及装置，通过将平面直角坐标系中每个象限中横坐标绝对值从大到小的S列星座点确定为待迁移星座点，按照最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线将四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集，并将每个象限的两个星座点集分别迁移至第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将第一象限组中一个星座点集中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至所述第二象限组，将各星座点集中最小纵坐标绝对值的星座点，迁移至距离该矩形星座图中的纵向边界一个特征距离的位置，且保持各星座点集中各星座点之间的相对位置不变，从而获得十字星座图，可使得获得的该十字星座图中相同I分量或Q分量所对应的编码比特位的值相同，从而简化LLR的计算复杂度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一所提供的数字调制方法的流程图；
图2为本发明实施例二所提供的数字调制方法的流程图；
图3为本发明实施例二所提供的对星座图进行数字调制时星座点集的划分结构示意图；
图4为本发明实施例三所提供的数字调制方法的流程图；
图5为采用本发明实施例三所提供的数字调制方法所获得的十字星座图的结构示意图；
图6为本发明实施例四所提供的数字调制方法的流程图；
图7为采用本发明实施例四所提供的数字调制方法所获得的十字星座图的结构示意图；
图8为本发明实施例五所提供的数字调制方法的流程图；
图9为采用本发明实施例五所提供的数字调制方法所获得的十字星座图的结构示意图；
图10为本发明实施例六所提供的数字调制方法的流程图；
图11为采用本发明实施例六所提供的数字调制方法所获得的十字星座图的结构示意图；
图12为本发明实施例七所提供的数字调制的流程图；
图13为本发明实施例八所提供的数字调制装置的结构示意图；
图14为本发明实施例九所提供的数字调制装置的结构示意图；
图15为本发明实施例十所提供的数字调制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供一种数字调制方法。该实施例提供的方案可以是在接收端的软信息计算模块执行，也可以是发送端的星座映射模块在进行编码之后执行。其中，该软信息计算模块及该星座图映射模块可以以软件和/硬件的形式以处理器的方式分别存在于该接收端及该发送端内部。图1为本发明实施例一所提供的数字调制方法的流程图。如图1所示，该方法具体包括如下：
步骤101、确定矩形星座图中的待迁移星座点，该矩形星座图中的各星座点分布于平面直角坐标系中对应的坐标点，该待迁移星座点包括该平面直角坐标系的四个个象限中横坐标绝对值从大到小的S列星座点。
其中，该矩形星座图为对数据比特流进行QAM生成的星座图；该S为每个象限中的待迁移列数。
具体地，该数据比特流包括编码比特流及未编码比特流，其中该编码比特流可以为该数据比特流的低l位比特，该未编码比特流为该数据比特流的高位比特。其中，该l可为2、4、6等偶数。对该数据比特流进行QAM调制，实际是分别根据该数据比特流中编码比特流及未编码比特流分别进行QAM，从而获得编码星座图及未编码星座图，继而采用预设星座图整合方式根据该编码星座图及该未编码星座图，获得该数据比特流对应的星座图。该编码比特例如可以是采用低密度奇偶校验(Low Density Parity Check，简称LDPC)前向纠错码技术进行编码所获得的编码比特。
假设，该数据比特流为7比特，l可以为2、4、6中任一，假设l为4，则该编码比特流可以为低四位比特，该未编码比特流则为高3位比特。该编码比特流可表示为c3c2c1c0，该未编码比特流可表示为d2d1d0。也就是说，该数据比特流为d2d1d0c3c2c1c0。该数据比特流中编码比特流可包括Ic分量比特流及Qc分量比特流。其中，该Ic分量比特流可以为c3c2，Qc分量比特流可以为c1c0。该数据比特流中未编码比特流可包括Id分量比特流及Qd分量比特流。该Id分量比特流可以为d2d1，该Qd分量比特流可以为d0。
根据该编码比特流进行QAM可获得编码星座图，实际是Ic分量比特流及Qc比特流进行调制，其获得的编码星座图例如可以表示为<Ic,Qc>。该编码星座图实际为16QAM星座图；根据该未编码比特流进行QAM可获得编码星座图，实际是Id分量比特流及Qd分量比特流进行调制，其获得的编码星座图例如可以表示为<Id,Qd>。该编码星座图实际为8QAM星座图。
该预设星座图整合方式，例如可以为如下公式所示：
Figure BDA0002065763430000091
其中，l为编码的比特位数。该数据比特流对应的星座图可表示为<I,Q>可以是采用上述公式(1)根据<Ic,Qc>及<Id,Qd>获得。
由于该数据比特流为7比特，其I分量比特流包括Ic分量比特流及Id分量比特流，可表示为d2d1c3c2，该Q分量比特流包括Qc分量比特流及Qd分量比特流，可表示为d0c1c0。由于该I分量比特流及Q分量比特流的不等分使得最终获得的该数据比特流对应的星座图为矩形星座图，该矩形星座图可以为128QAM星座图。
在该矩形星座图中的各星座点分布于平面直角坐标系中对应的坐标点，，也就是说一个星座点对应一个坐标点。在该平面直角坐标系中横坐标对应该矩形星座图中的I分量的星座点，纵坐标对应矩形星座图中的Q分量的星座点。也就是说，不同横坐标值对应不同的I分量比特流，不同的纵坐标值对应不同的Q分量比特流，因而不同的数据比特流具有由不同横坐标值和/或不同纵坐标值的坐标，可位于该平面直角坐标系中对应的坐标位置。
该矩形星座图的待迁移星座点可均匀分布于该平面直接坐标系中的四个不同的象限中，且位于该4个象限的最外部。由于I分量比特流大于Q分量比特流的大小，则该矩形星座图中I分量的横向幅度较宽，即该矩形星座图中星座点的列数大于行数。那么该每个象限中的待迁移星座点位于该矩形星座图中横向最外部，也就是横坐标绝对值从大到小的S列。具体地，每个象限中待迁移星座点对应的列数，可以是根据该矩形星座图的列数及行数确定，也可以是对数据比特流进行星座图映射时对应的I分量比特流及Q分量比特流的大小确定。
步骤102、按照该矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将该四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集。
具体地，该矩形星座图中纵坐标的绝对值的大小，可以是根据预设的特征距离来确定，假设该数据比特流中I分量比特流为4比特，则该矩形星座图的列数可以为24，对应的Q分量比特流为3比特，则该矩形星座图的行数为23。若该特征距离，即相邻两个星座点之间的距离为N，则该矩形星座图中可以是将该24列星座点按照特征距离为N，以纵轴为中心均匀分布，将该23行星座点按照特征距离为N，以横轴为中心均匀分布。那么，该矩形星座图中，横坐标最大值可以为
Figure BDA0002065763430000101
横坐标最小值可以为
Figure BDA0002065763430000102
对应的，纵坐标最大值可以为
Figure BDA0002065763430000103
横坐标最小值可以为
Figure BDA0002065763430000104
该矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线则包括：该纵坐标最大值对应的直线与横轴之间区域的平分线，及该纵坐标最小值对应的直线与横轴之间区域的平分线。其中，该纵坐标最大值对应的直线与横轴之间区域的平分线，与该纵坐标最小值对应的直线与横轴之间区域的平分线，以横轴为中线相对称。该纵坐标最大值对应的直线和横轴之间区域的平分线可以是垂直于纵轴且距离横轴该纵坐标最大值的二分之一的直线；对应的，该纵坐标最小值对应的直线和横轴之间区域的平分线可以为垂直于纵轴且距离横轴该纵坐标最小值的二分之一的直线。
举例来说，该矩形星座图中N为2，则该横坐标最大值可以为15，该横坐标最小值可以为-15，该纵坐标最大值可以为7，该纵坐标最小值则为-7。该纵坐标最大值对应的直线与横轴之间区域的平分线，及该纵坐标最小值对应的直线与横轴之间区域的平分线，可以分别为垂直于纵轴且距离横轴7.5的两条平行直线。
步骤103、将该四个象限中各星座点集进行横向迁移和纵向迁移，获得十字星座图。
具体地，将该四个象限中各星座点集进行横线迁移，可以是根据预设的目标横坐标进行迁移，也可以是分别将该各星座点集按照距离原横坐标或纵轴的位置进行迁移。
可选的，上述步骤103中将该四个象限中各星族点集进行横向迁移，具体可以包括：
将该四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至该四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将该四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将该第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至该第二象限组。
其中，该第一象限组包括第一象限和第四象限，或，第二象限和第三象限；该第二象限组包括第一象限和第二象限，或，第三象限和第四象限；该特征距离为该矩形星座图中相邻两个星座点之间的距离。该第一距离与该第二距离之差等于S个特征距离；该十字星座图中相邻星座点集中横坐标最大的星座点之间的距离等于S个特征距离。
具体地，该第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集，包括：第一象限中纵坐标均大于另一星座点集的纵坐标的星座点集，及第二象限中纵坐标均大于另一星座点集的纵坐标的星座点集；或者，第三象限中纵坐标均大于另一星座点集的纵坐标的星座点集，及第四象限中纵坐标均大于另一星座点集的纵坐标的星座点集。
该第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集，包括：第一象限中纵坐标均大于另一星座点集的纵坐标的星座点集，及第四象限中纵坐标均大于另一星座点集的纵坐标的星座点集；或者，第二象限中纵坐标均大于另一星座点集的纵坐标的星座点集，及第三象限中纵坐标均大于另一星座点集的纵坐标的星座点集。
需要说明的是，在实施例方案中，对星座点集的迁移实际是将该星座点集中各星座点以星座点集为单位进行迁移，迁移之后同一星座点集中各星座点的相对位置不变。
每个象限的两个星座点集可以是迁移至第一象限组中两个象限中距离原横坐标4个特征距离，如4N，也可以距离原横坐标8个特征距离，如8N。举例来说，可以是将第一象限中的两个星座点集分别迁移至第二象限及第三象限中距离原横坐标8N的距离，或者，将第一象限中的两个星座点集中的星座点分别迁移至第一象限及第四象限中距离原横坐标4N的距离。将每个象限的两个星座点集分别迁移至该第一象限组中的两个象限，可使得迁移后获得的十字星座图中同一列，也就相同I分量对应的高位编码比特位的值相同。
将该第二象限组中两个象限中的一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，且该第一距离与该第二距离之差的等于S个星座点距离，实际是，将该第二象限组中两个象限中的一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴的不同位置。其中，由于第一距离大于第二距离，则距离纵轴第一距离的位置，为远离纵轴的位置，距离纵轴第二距离的位置为靠近纵轴的位置。
进一步地，由于将第一象限组中两个象限中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至该第二象限组中的两个象限，使得迁移后获得的十字星座图中同一行，也就相同Q分量对应的低位编码比特位的值相同。
上述步骤103中将该四个象限中各星族点集进行纵向迁移，具体可以包括：
将该四个象限中各星座点集中最小纵坐标绝对值的星座点，迁移至距离该矩形星座图中的纵向边界一个特征距离的位置，且保持该四个象限中各星座点集中各星座点之间的相对位置不变。
具体地，该矩形星座图中的纵向边界，是以垂直纵轴且距离横轴该矩形星座图纵坐标最大绝对值的直线作为边界。
将该四个象限中各星座点集中最小纵坐标绝对值的星座点，迁移至距离该矩形星座图中的纵向边界一个特征距离的位置，可保证迁移后的星座图中相邻星座点之间的距离相等，且均为特征距离。
那么，将该每个象限中的两个星座点集分别迁移至该第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，实际是将该每个象限中的两个星座点集分别迁移至该第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，同时将各星座点集中最小纵坐标绝对值的星座点，迁移至距离该矩形星座图中的纵向边界一个特征距离的位置，且该各星座点集中各星座点之间的相对位置不变。
本发明实施例，可通过将平面直角坐标系中每个象限中横坐标绝对值从大到小的S列星座点确定为待迁移星座点，按照最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线将四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集，并将每个象限的两个星座点集分别迁移至第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将第一象限组中一个星座点集中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至所述第二象限组，将各星座点集中最小纵坐标绝对值的星座点，迁移至距离该矩形星座图中的纵向边界一个特征距离的位置，且保持各星座点集中各星座点之间的相对位置不变，从而获得十字星座图，可使得获得的该十字星座图中相同I分量或Q分量所对应的编码比特位的值相同，从而简化LLR的计算复杂度。
实施例二
本发明实施例还提供一种数字调制方法。图2为本发明实施例二所提供的数字调制方法的流程图。如图2所示，该方案在上述实施例中步骤101确定矩形星座图中的待迁移星座点之前，还包括：
步骤201、获取该矩形星座图的列和行的差值，并将该差值的绝对值除以4获得该每个象限中的待迁移列数S。
具体地，如该数据比特流为7比特，I分量比特流为4比特，Q分量比特流为3比特，那么该矩形星座图的列可以为24，该矩形星座图的行可以为23。那么该每个象限中的待迁移列数S例如可以是
Figure BDA0002065763430000121
优选的，上述实施例中步骤102中按照该矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将该四个象限中待迁移星座点分别划为两个星座点集，具体可以包括：
步骤202、按照该矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将该四个象限中第一象限中的待迁移星座点进行划分获得第一星座点集及第二星座点集，将该四个象限中第二象限中的待迁移星座点进行划分获得第三星座点集及第四星座点集，将该四个象限中第三象限中的待迁移星座点进行划分获得第五星座点集及第六星座点集，将该四个象限中第四象限中的待迁移星座点进行划分获得第七星座点集及第八星座点集。
图3为本发明实施例二所提供的对星座图进行数字调制时星座点集的划分结构示意图。如图3所示，该第一象限中的待迁移星座点包括第一星座点集301及第二星座点集302，该第二象限中的待迁移星座点包括第三星座点集303及第四星座点集304，该第三象限中的待迁移星座点包括第五星座点集305及第六星座点集306，该第四象限中的待迁移星座点包括第七星座点集307及第八星座点集308。
本发明实施例在上述实施例的基础上，通过具体的星座点集的划分可更好地保证星座点集的迁移更准确，从而保证迁移后的获得的十字星座图中相同I分量或Q分量对应的编码比特位的值相同。
实施例三
本发明实施例还提供一种数字调制方法。图4为本发明实施例三所提供的数字调制方法的流程图。如图4所示，该方法在上述实施例的基础上，进一步地，上述实施例方案所述的，将该四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至该四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将该四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将该第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至该第二象限组，可以包括：
步骤401、将该第一星座点集和该第二星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第三星座点集和该第四星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置。
步骤402、将该第五星座点集和该第六星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第七星座点集和该第八星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置。
图5为采用本发明实施例三所提供的数字调制方法所获得的十字星座图的结构示意图。采用上述步骤401将第一星座点集301迁移至图5所示的第一星座点集501所在的位置，将第二星座点集302迁移至图5所示的第一星座点集502所在的位置，将第三星座点集303迁移至如图5所示的第三星座点集503所在的位置，将第四星座点集304迁移至如图5所示的第四星座点集504所在的位置。采用上述步骤402可将第五星座点集305迁移至如图5所示的第五星座点集505所在的位置，将第六星座点集306迁移至如图5所示的第六星座点集506所在的位置，将第七星座点集307迁移至如图5所示的第七星座点集507所在的位置，将第八星座点集308迁移至如图5所示的第八星座点集508所在的位置。
本实施例还通过另一种星座点集的迁移，对上述数字调制方法进行说明，其有益效果与上述实施例类似，在此不再赘述。
实施例四
本发明实施例还提供一种数字调制方法。图6为本发明实施例四所提供的数字调制方法的流程图。如图6所示，该方法在上述实施例的基础上，如上实施例所述的，将该四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至该四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将该四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将该第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至该第二象限组，可以包括：
步骤601、将该第一星座点集和该第二星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第三星座点集和该第四星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置。
步骤602、将该第五星座点集和该第六星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第七星座点集和该第八星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置。
图7为采用本发明实施例四所提供的数字调制方法所获得的十字星座图的结构示意图。采用上述步骤601将第一星座点集301迁移至图7所示的第一星座点集701所在的位置，将第二星座点集302迁移至图7所示的第一星座点集702所在的位置，将第三星座点集303迁移至如图7所示的第三星座点集703所在的位置，将第四星座点集304迁移至如图7所示的第四星座点集704所在的位置。采用上述步骤602可将第五星座点集305迁移至如图7所示的第五星座点集705所在的位置，将第六星座点集306迁移至如图4所示的第六星座点集706所在的位置，将第七星座点集307迁移至如图4所示的第七星座点集707所在的位置，将第八星座点集308迁移至如图4所示的第八星座点集708所在的位置。
本实施例还通过另一种星座点集的迁移，对上述数字调制方法进行说明，其有益效果与上述实施例类似，在此不再赘述。
实施例五
本发明实施例还提供一种数字调制方法。图8为本发明实施例五所提供的数字调制方法的流程图。如图8所示，该方法在上述实施例的基础上，如上实施例方案中所述的，将该四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至该四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将该四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将该第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至该第二象限组，可以包括：
步骤801、将该第一星座点集和该第二星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第三星座点集和该第四星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置。
步骤802、将该第五星座点集和该第六星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第七星座点集和该第八星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置。
图9为采用本发明实施例五所提供的数字调制方法所获得的十字星座图的结构示意图。采用上述步骤801将第一星座点集301迁移至图9所示的第一星座点集901所在的位置，将第二星座点集302迁移至图9所示的第一星座点集902所在的位置，将第三星座点集303迁移至如图9所示的第三星座点集903所在的位置，将第四星座点集304迁移至如图9所示的第四星座点集904所在的位置。采用上述步骤802可将第五星座点集305迁移至如图9所示的第五星座点集905所在的位置，将第六星座点集306迁移至如图9所示的第六星座点集906所在的位置，将第七星座点集307迁移至如图9所示的第七星座点集907所在的位置，将第八星座点集308迁移至如图9所示的第八星座点集908所在的位置。
本实施例还通过一种星座点集的迁移，对上述数字调制方法进行说明，其有益效果与上述实施例类似，在此不再赘述。
实施例六
本发明实施例还提供一种数字调制方法。图10为本发明实施例六所提供的数字调制方法的流程图。如图10所示，该方法在上述实施例的基础上，乳上实施例方案所述的，将该四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至该四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将该四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将该第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至该第二象限组，可以包括：
步骤1001、将该第一星座点集和该第二星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第三星座点集和该第四星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置。
步骤1002、将该第五星座点集和该第六星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第七星座点集和该第八星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵坐标轴该第二距离的位置。
图11为采用本发明实施例六所提供的数字调制方法所获得的十字星座图的结构示意图。采用上述步骤1001将第一星座点集301迁移至图11所示的第一星座点集1101所在的位置，将第二星座点集302迁移至图11所示的第一星座点集1102所在的位置，将第三星座点集303迁移至如图11所示的第三星座点集1103所在的位置，将第四星座点集304迁移至如图11所示的第四星座点集1104所在的位置。采用上述步骤1002可将第五星座点集305迁移至如图11所示的第五星座点集1105所在的位置，将第六星座点集306迁移至如图11所示的第六星座点集1106所在的位置，将第七星座点集307迁移至如图11所示的第七星座点集1107所在的位置，将第八星座点集308迁移至如图11所示的第八星座点集1108所在的位置。
本实施例通过一种星座点集的迁移，对上述数字调制方法进行说明，其有益效果与上述实施例类似，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例三、四、五及六分别为四种不同的实现方式对上述实施例方案进行说明，且该四种不同实现方式之间相互独立。上述对星座点集的迁移，可以是按照象限顺序进行迁移，也可以是同时迁移均可，本实施例不以此为限。
实施例七
本发明实施例还提供一种数字调制方法。该实施例具体通过实例对上述实施例进行解释说明。图12为本发明实施例七所提供的数字调制方法的流程图。如图12所示，该方法包括：
步骤1201、获取矩形星座图的列和行的差值，并将该差值的绝对值除以4获得该每个象限中的待迁移列数S。
具体地，若该矩形星座图为128QAM星座图，那么该矩形星座图的行为23，列为24，那么该每个象限的待迁移列数S可以为
Figure BDA0002065763430000161
即该S等于2。
步骤1202、将该矩形星座图分布为平面直角坐标系中每个象限中横坐标绝对值从大到小的S列星座点作为待迁移星座点。
步骤1203、按照该矩形星座图中的最大纵坐标绝对值对应的直线和横轴之间区域的平分线，将第一象限中的待迁移星座点进行划分获得第一星座点集及第二星座点集，将第二象限中的待迁移星座点进行划分获得第三星座点集及第四星座点集，将第三象限中的待迁移星座点进行划分获得第五星座点集及第六星座点集，将第四象限中的待迁移星座点进行划分获得第七星座点集及第八星座点集。
步骤1204、将该第一星座点集和该第二星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第三星座点集和该第四星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置。
步骤1205、将该第五星座点集和该第六星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第七星座点集和该第八星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置。
步骤1206、将该四个象限中各星座点集中最小纵坐标绝对值的星座点，迁移至距离该矩形星座图中的纵向边界一个特征距离的位置，且保持该四个象限中各星座点集中各星座点之间的相对位置不变，从而获得十字星座图。
上述步骤1204、步骤1205、步骤1206可以同时执行也先后执行，本实施例并不对此进行限制。
需要说明的是，上述实施例中，对星座点集进行迁移，实际是该星座点集中的各星座点作为一个整体进行迁移，在星座点集内部，各星座点的相对位置保持不变。
上述步骤1204和1205对各象限中的星座点集进行迁移，可以是根据各星座点集中星座点的原坐标及目的坐标进行迁移。例如可以是通过(I,Q)表示星座点的原坐标，通过(I',Q')来表示星座点的目的坐标。上述对星座点集中星座点的迁移可以是通过执行如下程序指令获得：
Figure BDA0002065763430000162
Figure BDA0002065763430000171
其中的MI＝2^4＝16列和MQ＝2^3＝8行的星座点，需要进行整形，S＝2列。
本实施例通过具体实例对上述实施例进行进一步地的解释说明，其有益效果与上述实施例类似，在此不再赘述。
实施例八
本实施例八还提供一种数字调制装置。该数字调制装置可通过硬件和/或软件的方式集成在接收端的软信息计算模块中，可硬件和/或软件的方式集成发送端的星座映射模块中。图13为本发明实施例八所提供的数字调制装置的结构示意图。
如图13所示，该数字调制装置1300，包括：
确定模块1301，用于确定矩形星座图中的待迁移星座点。其中，该矩形星座图中的各星座点分布于平面直角坐标系中对应的坐标点，该待迁移星座点包括该平面直角坐标系的四个象限中横坐标绝对值从大到小的S列星座点；该矩形星座图为对数据比特流进行正交幅度调制QAM生成的星座图；该S为每个象限中的待迁移列数。
划分模块1302，用于按照该矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将该四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集。
迁移模块1303，用于将该四个象限中各星座点集进行横向迁移和纵向迁移，获得十字星座图。
其中，迁移模块1303包括：
横向迁移单元13031，用于将该四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至该四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将该四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将该第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至该第二象限组。
其中，该第一象限组包括第一象限和第四象限，或，第二象限和第三象限；该第二象限组包括第一象限和第二象限，或，第三象限和第四象限；该特征距离为该矩形星座图中相邻两个星座点之间的距离；该第一距离与该第二距离之差等于S个特征距离；该十字星座图中相邻星座点集中横坐标最大的星座点之间的距离等于S个特征距离。
纵向迁移单元13032，用于将该四个象限中各星座点集中最小纵坐标绝对值的星座点，迁移至距离该矩形星座图中的纵向边界一个特征距离的位置，且保持该四个象限中各星座点集中各星座点之间的相对位置不变。
本实施例所提供的数字调制装置，可实施上述任一所述的数字调制方法，其具体的实现过程及有益效果与上述实施例类似，在此不再赘述。
进一步地，如上该数字调制装置1300，还包括：
获取模块，用于在确定模块1301确定该矩形星座图中的待迁移星座点之前，获取该矩形星座图的列和行的差值，并将该差值的绝对值除以4获得该每个象限中的待迁移列数。
在如上实施例方案中，划分模块1302，具体用于按照该矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将该四个象限中第一象限中的待迁移星座点进行划分获得第一星座点集及第二星座点集，将该四个象限中第二象限中的待迁移星座点进行划分获得第三星座点集及第四星座点集，将该四个象限中第三象限中的待迁移星座点进行划分获得第五星座点集及第六星座点集，将该四个象限中第四象限中的待迁移星座点进行划分获得第七星座点集及第八星座点集。
可选的，上述横向迁移单元13031，还用于将该第一星座点集和该第二星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第三星座点集和该第四星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第五星座点集和该第六星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第七星座点集和所述第八星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置。
可替代的，上述横向迁移单元13031，还用于将该第一星座点集和该第二星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第三星座点集和该第四星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第五星座点集和该第六星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第七星座点集和该第八星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置。
可替代的，上述横向迁移单元13031，还用于将该第一星座点集和该第二星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第三星座点集和该第四星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第五星座点集和该第六星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第七星座点集和该第八星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置。
可替代的，上述横向迁移单元13031，还用于将该第一星座点集和该第二星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第三星座点集和该第四星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第五星座点集和该第六星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第七星座点集和该第八星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵坐标轴该第二距离的位置。
本实施例所提供的数字调制装置，可实施上述任一所述的数字调制方法，其具体的实现过程及有益效果与上述实施例类似，在此不再赘述。
实施例九
本实施例九还提供一种数字调制装置。该数字调制装置可通过硬件和/或软件的方式集成在接收端的软信息计算模块中，可硬件和/或软件的方式集成发送端的星座映射模块中。图14为本发明实施例九所提供的数字调制装置的结构示意图。
如图14所示，该数字调制装置1400，包括：接收机1401、处理器1402及发射机1403。
其中，处理器1402，用于确定矩形星座图中的待迁移星座点，按照该矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将该四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集，将该四个象限中各星座点集进行横向迁移和纵向迁移，获得十字星座图。
其中，该矩形星座图中的各星座点分布于平面直角坐标系中对应的坐标点，该待迁移星座点包括该平面直角坐标系的四个象限中横坐标绝对值从大到小的S列星座点；该矩形星座图为对数据比特流进行正交幅度调制QAM生成的星座图；该S为每个象限中的待迁移列数。
处理器1402，具体用于将该四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至该四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将该四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将该第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至该第二象限组。
其中，该第一象限组包括第一象限和第四象限，或，第二象限和第三象限；该第二象限组包括第一象限和第二象限，或，第三象限和第四象限；该特征距离为该矩形星座图中相邻两个星座点之间的距离；该第一距离与该第二距离之差等于S个特征距离；该十字星座图中相邻星座点集中横坐标最大的星座点之间的距离等于S个特征距离。
处理器1402，还用于将该四个象限中各星座点集中最小纵坐标绝对值的星座点，迁移至距离该矩形星座图中的纵向边界一个特征距离的位置，且保持该四个象限中各星座点集中各星座点之间的相对位置不变。
本实施例所提供的数字调制装置，可实施上述任一所述的数字调制方法，其具体的实现过程及有益效果与上述实施例类似，在此不再赘述。
进一步地，如上所述的处理器1402，还用于确定该矩形星座图中的待迁移星座点之前，获取该矩形星座图的列和行的差值，并将该差值的绝对值除以4获得该每个象限中的待迁移列数。
在如上实施例方案中，处理器1402，还用于按照该矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将该四个象限中第一象限中的待迁移星座点进行划分获得第一星座点集及第二星座点集，将该四个象限中第二象限中的待迁移星座点进行划分获得第三星座点集及第四星座点集，将该四个象限中第三象限中的待迁移星座点进行划分获得第五星座点集及第六星座点集，将该四个象限中第四象限中的待迁移星座点进行划分获得第七星座点集及第八星座点集。
可选的，上述处理器1402，还用于将该第一星座点集和该第二星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第三星座点集和该第四星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第五星座点集和该第六星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第七星座点集和该第八星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置。
可替代的，上述处理器1402，还用于将该第一星座点集和该第二星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第三星座点集和该第四星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第五星座点集和该第六星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第七星座点集和该第八星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置。
可替代的，上述处理器1402，还用于将该第一星座点集和该第二星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第三星座点集和该第四星座点集分别迁移至第四象限和第一象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第五星座点集和该第六星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第七星座点集和该第八星座点集分别迁移至第三象限和第二象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置。
可替代的，上述处理器1402，还用于将该第一星座点集和该第二星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第三星座点集和该第四星座点集分别迁移至第一象限和第四象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵轴该第二距离的位置；将该第五星座点集和该第六星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标4个特征距离，且距离纵轴该第一距离的位置；将该第七星座点集和该第八星座点集分别迁移至第二象限和第三象限中距离原横坐标8个特征距离，且距离纵坐标轴该第二距离的位置。
本实施例所提供的数字调制装置，可实施上述任一所述的数字调制方法，其具体的实现过程及有益效果与上述实施例类似，在此不再赘述。
实施例十
本发明还提供一种数字调制装置。该数字调制装置可用于执行前述各个实施例中的数字调制方法。图15为本发明实施例十所提供的数字调制装置的结构示意图。如图15所示，该数字调制装置1500包括至少一个处理器1501(例如CPU)，至少一个网络接口1502或者其他通信接口，存储器1503，和至少一个通信总线1504，用于实现这些装置之间的连接通信。处理器1501用于执行存储器1503中存储的可执行模块，例如计算机程序。存储器1503可能包含高速随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个网络接口1502(可以是有线或者无线)实现该数字调制装置与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
在一些实施方式中，存储器1503存储了程序15031，程序可以被处理器1501执行，以用于：确定矩形星座图中的待迁移星座点，该矩形星座图中的各星座点分布于平面直角坐标系中对应的坐标点，该待迁移星座点包括该平面直角坐标系的四个象限中横坐标绝对值从大到小的S列星座点；该矩形星座图为对数据比特流进行正交幅度调制QAM生成的星座图；该S为每个象限中的待迁移列数；按照该矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将该四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集；将该四个象限中各星座点集进行横向迁移和纵向迁移，获得十字星座图。
其中，处理器1501还可用于将该四个象限中每个象限中的两个星座点集分别迁移至该四个象限中第一象限组中距离原横坐标4个或8个特征距离的位置，将该四个象限中第二象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至同一象限中距离纵轴第一距离及第二距离的位置，将该第一象限组中一个星座点集中最小纵坐标大于另一星座点集中最大纵坐标的两个星座点集分别迁移至该第二象限组。其中，该第一象限组包括第一象限和第四象限，或，第二象限和第三象限；该第二象限组包括第一象限和第二象限，或，第三象限和第四象限。该特征距离为该矩形星座图中相邻两个星座点之间的距离；该第一距离与该第二距离之差等于S个特征距离；该十字星座图中相邻星座点集中横坐标最大的星座点之间的距离等于S个特征距离。
其中，处理器1501还可用于将该四个象限中各星座点集中最小纵坐标绝对值的星座点，迁移至距离该矩形星座图中的纵向边界一个特征距离的位置，且保持该四个象限中各星座点集中各星座点之间的相对位置不变。
本发明实施例所提供的数字调制装置，可实施上述任一所述的数字调制方法，其具体的实现过程及有益效果与上述实施例类似，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种数字调制方法，其特征在于，包括：
确定矩形星座图中的待迁移星座点，所述矩形星座图中的各星座点分布于平面直角坐标系中对应的坐标点；所述矩形星座图为对数据比特流进行正交幅度调制QAM生成的星座图；所述平面直角坐标系的四个象限中每个象限中的待迁移星座点列数为S；
将所述四个象限中各待迁移星座点集进行迁移，获得十字星座图；
所述矩形星座图中的所述待迁移星座点坐标可标记为(I,Q)，迁移后的星座点坐标可标记为(I',Q')；所述迁移包括：
对于第一象限的星座点：
如果Q>2S,I'＝I–8S,Q'＝Q–8S；
如果0<Q<2S,I'＝I–8S,Q'＝Q+4S；
对于第二象限的星座点：
如果Q>2S,I'＝I+4S,Q'＝Q–8S；
如果0<Q<2S,I'＝I+4S,Q'＝Q+4S；
对于第三象限的星座点：
如果0>Q>–2S,I'＝I+8S,Q'＝Q–4S；
如果Q<–2S,I'＝I+8S,Q'＝Q+8S；
对于第四象限的星座点：
如果0>Q>–2S,I'＝I–4S,Q'＝Q–4S；
如果Q<–2S,I'＝I–4S,Q'＝Q+8S。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S是所述每个象限中的待迁移列数，所述S是所述矩形星座图的列和行的差值的绝对值除以4获得的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：按照所述矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将所述四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，按照所述矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将所述四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集，包括：
按照所述矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将所述四个象限中第一象限中的待迁移星座点进行划分获得第一星座点集及第二星座点集，将所述四个象限中第二象限中的待迁移星座点进行划分获得第三星座点集及第四星座点集，将所述四个象限中第三象限中的待迁移星座点进行划分获得第五星座点集及第六星座点集，将所述四个象限中第四象限中的待迁移星座点进行划分获得第七星座点集及第八星座点集。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述矩形星座图是比特数据流经过QAM调制处理后产生的星座图。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述S＝2。
7.一种数字调制装置，其特征在于，包括：接收机、处理器及发射机；
所述处理器，用于确定矩形星座图中的待迁移星座点，所述矩形星座图中的各星座点分布于平面直角坐标系中对应的坐标点；所述矩形星座图为对数据比特流进行正交幅度调制QAM生成的星座图；所述平面直角坐标系的四个象限中每个象限中的待迁移星座点列数为S；
将所述四个象限中各待迁移星座点集进行迁移，获得十字星座图；
所述矩形星座图中的所述待迁移星座点坐标可标记为(I,Q)，迁移后的星座点坐标可标记为(I',Q')；所述迁移包括：
对于第一象限的星座点：
如果Q>2S,I'＝I–8S,Q'＝Q–8S；
如果0<Q<2S,I'＝I–8S,Q'＝Q+4S；
对于第二象限的星座点：
如果Q>2S,I'＝I+4S,Q'＝Q–8S；
如果0<Q<2S,I'＝I+4S,Q'＝Q+4S；
对于第三象限的星座点：
如果0>Q>–2S,I'＝I+8S,Q'＝Q–4S；
如果Q<–2S,I'＝I+8S,Q'＝Q+8S；
对于第四象限的星座点：
如果0>Q>–2S,I'＝I–4S,Q'＝Q–4S；
如果Q<–2S,I'＝I–4S,Q'＝Q+8S。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述S是所述每个象限中的待迁移列数，所述S是所述矩形星座图的列和行的差值的绝对值除以4获得的。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于：按照所述矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将所述四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，按照所述矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将所述四个象限中的待迁移星座点分别划分为两个星座点集，包括：
按照所述矩形星座图中最大纵坐标绝对值对应的直线与横轴之间区域的平分线，将所述四个象限中第一象限中的待迁移星座点进行划分获得第一星座点集及第二星座点集，将所述四个象限中第二象限中的待迁移星座点进行划分获得第三星座点集及第四星座点集，将所述四个象限中第三象限中的待迁移星座点进行划分获得第五星座点集及第六星座点集，将所述四个象限中第四象限中的待迁移星座点进行划分获得第七星座点集及第八星座点集。
11.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述矩形星座图是比特数据流经过QAM调制处理后产生的星座图。
12.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述S＝2。
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