基于混合星座整形的OFDM调制方法、装置、设备、介质及产品与流程

专利检索2025-02-26  28


本发明实施例涉及光纤通信,尤其涉及一种基于混合星座整形的ofdm调制方法、装置、设备、介质及产品。


背景技术:

1、在光纤通信系统中,由于光电器件的带宽限制和光纤色散的影响,系统的频率响应通常是不平坦的,会出现高频衰落,从而严重影响了传输容量。比特加载正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,ofdm)调制方法被应用于频率响应不平坦的光纤通信系统中,以提升传输容量。传统的比特加载ofdm调制方法主要是在有效子载波上加载不同比特量的正交幅度调制(quadrature amplitude modulation,qam)数据,在进行比特加载的过程中,需要对信息熵进行取整,即加载的信息熵必须为整数,该取整操作将导致在有效子载波上加载的整数的信息熵与信道的snr不能精确地匹配,并且加载数据采用的矩形qam调制星座也不是高斯分布的。以上这些问题使得采用传统的比特加载ofdm调制方法所能达到的通信容量与信道容量的香农极限存在较大的差距。


技术实现思路

1、本发明提供了一种基于混合星座整形的ofdm调制方法、装置、设备、介质及产品,以实现连续的信息熵加载,从而精确匹配信道频率响应并获得星座整形增益,提高通信系统的传输容量。

2、第一方面,本发明实施例提供了一种基于混合星座整形的ofdm调制方法,包括:

3、对于ofdm每个有效子载波,根据所述有效子载波的信噪比计算所述有效子载波上待加载的星座整形符号数据对应的信息熵;

4、对星座集合中的星座点进行混合星座整形,得到每个所述有效子载波的最优星座概率分布和最优星座位置分布;

5、对于ofdm每个所述有效子载波,基于所述有效子载波的最优星座概率分布和最优星座位置分布在每个所述有效子载波上加载相应信息熵的星座整形符号数据,得到基于混合星座整形的比特加载ofdm调制信号。

6、第二方面,本发明实施例提供了一种基于混合星座整形的ofdm调制装置,包括:

7、计算模块,用于对于ofdm每个有效子载波,根据所述有效子载波的信噪比计算所述有效子载波上待加载的星座整形符号数据对应的信息熵;

8、整形模块,用于对星座集合中的星座点进行混合星座整形,得到每个所述有效子载波的最优星座概率分布和最优星座位置分布;

9、调制模块,用于对于ofdm每个所述有效子载波,基于所述有效子载波的最优星座概率分布和最优星座位置分布在每个所述有效子载波上加载相应信息熵的星座整形符号数据,得到基于混合星座整形的比特加载ofdm调制信号。

10、第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括:

11、一个或多个处理器;

12、存储装置,用于存储一个或多个程序;

13、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的基于混合星座整形的ofdm调制方法。

14、第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的基于混合星座整形的ofdm调制方法。

15、第五方面,本发明实施例还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如第一方面所述的基于混合星座整形的ofdm调制方法。

16、本发明实施例提供了一种基于混合星座整形的ofdm调制方法、装置、设备、介质及产品,该基于混合星座整形的ofdm调制方法包括:对于ofdm每个有效子载波,根据所述有效子载波的信噪比计算所述有效子载波上待加载的星座整形符号数据对应的信息熵;对星座集合中的星座点进行混合星座整形,得到每个所述有效子载波的最优星座概率分布和最优星座位置分布;对于ofdm每个所述有效子载波,基于所述有效子载波的最优星座概率分布和最优星座位置分布在每个所述有效子载波上加载相应信息熵的星座整形符号数据,得到基于混合星座整形的比特加载ofdm调制信号。上述技术方案解决了传统比特加载ofdm调制所加载的信息熵为整数导致不能精确匹配信道频率响应的问题,通过结合概率整形和几何整形得到最优星座概率分布和最优星座位置分布,实现了连续的信息熵加载,从而精确匹配信道频率响应并获得星座整形增益,提高了通信系统的传输容量。



技术特征:

1.一种基于混合星座整形的ofdm调制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对于ofdm每个所述有效子载波,所述有效子载波上待加载的星座整形符号数据对应的信息熵满足:,其中,为与传输速率相关的参数,为snr间隔,为所述有效子载波的信噪比,为所述有效子载波上待加载的星座整形符号数据对应的信息熵。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,对于ofdm每个所述有效子载波,所述snr间隔满足:;其中,为目标误码率ber性能指标。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对星座集合中的星座点进行混合星座整形,得到每个所述有效子载波的最优星座概率分布,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述星座点的概率分布满足:,其中,为概率整形深度。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对星座集合中的星座点进行混合星座整形,得到每个所述有效子载波的最优星座位置分布,包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

8.一种基于混合星座整形的ofdm调制装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的基于混合星座整形的ofdm调制方法。

11.一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,其特征在于,所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的基于混合星座整形的ofdm调制方法。


技术总结
本发明公开了一种基于混合星座整形的OFDM调制方法、装置、设备、介质及产品。该方法包括:对于OFDM每个有效子载波:根据信噪比计算有效子载波上待加载的星座整形符号数据对应的信息熵;对星座集合中的星座点进行混合星座整形得到每个有效子载波的最优星座概率分布和最优星座位置分布;基于有效子载波的最优星座概率分布和最优星座位置分布加载相应信息熵的星座整形符号数据,得到基于混合星座整形的比特加载OFDM调制信号。解决传统比特加载OFDM调制信息熵为整数导致不能精确匹配信道频率响应的问题,结合概率整形和几何整形的优势实现连续信息熵加载,可精确匹配信道频率响应并获得星座整形增益,提高通信系统传输容量。

技术研发人员:朱敏,丁俊杰,余建军,张教,蔡沅成,雷明政,华炳昌,黄永明,尤肖虎
受保护的技术使用者:紫金山实验室
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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