OFDM系统中改进的16QAM软判决解调算法_张力

２０１２年２月１日第３５卷第３期

现代电子技术

ＭｏｄｅｒｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｉｕｅ　　ｑ

Ｆｅｂ．２０１２

Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．３

ＯＦＤＭ系统中改进的１６ＡＭ软判决解调算法Ｑ

张　力１，施玉松１，姜　建１，李　甲２，王营冠１

（）中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海　２中国科学院电子学研究所，北京　１１．０００５０；２．００１９０摘　要：针对Ｏ提出了一种改进的１通过在均衡ＦＤＭ信号在多径衰落信道中传输的特点，６ＱＡＭ解调软信息计算方法，时利用信道信息改善信号总体的信噪比水平，并且使软判决结果包含更多的信道信息，从而提高软判决译码的性能。仿真所提出的方法能有效地改善系统在多径衰落信道环境下的性能，且易于工程实现。结果表明，

关键词：正交频分复用；１６ＱＡＭ；软判决；对数似然比

）中图分类号：ＴＮ９１１．３３４　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　文章编号：１００４３７３Ｘ（２０１２０３０１１９０４－－－－

Ａｎｉｍｒｏｖｅｄｓｏｆｔｄｅｃｉｓｉｏｎ１６ＡＭｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｌｏｒｉｔｈｍｆｏｒＯＦＤＭｓｓｔｅｍ　　　　　　　　　ｐＱｇｙ

１１１２１

，，ＷＡＮＧＺＨＡＮＧＬｉＳＨＩＹｕｓｏｎＪＩＡＮＧＪｉａｎＬＩＪｉａＹｉｎｕａｎ　　，　－　　　－ｇ，ｇｇ

（，；，）１．ＳｈａｎｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｃｒｏｓｓｔｅｍａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏＣＡＳ，Ｓｈａｎｈａｉ２０００５０，Ｃｈｉｎａ２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＣＡＳ，Ｂｅｉｉｎ１００１９０，Ｃｈｉｎａ　　　　　　　　　ｇｙｇｙｇｊｇ　

：，ＡｂｓｔｒａｃｔＦｏｒｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｏｆＯＦＤＭｓｉｎａｌｉｎｍｕｌｔｉａｔｈｆａｄｉｎｃｈａｎｎｅｌａｎｉｍｒｏｖｅｄｓｏｆｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｎ　　　　　　　　　　　　ｇｐｇｐｇ　ｆｏｒ１６ＱＡＭｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｉｓｏｖｅｒａｌｌｓｉｎａｌｔｏｎｏｉｓｅｒａｔｉｏｌｅｖｅｌｉｓｉｍｒｏｖｅｄｂｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｍｅｔｈｏｄｒｏｏｓｅｄ．Ｔｈｅ　　　　　　　－－　　　　　　ｇｐｙｇｐｐ　　，，，ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｅｕａｌｉｚａｔｉｏｎｔｈｕｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｏｆｔｄｅｃｉｓｉｏｎｃｏｎｔａｉｎｍｏｒｅｃｈａｎｎｅｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｈｅｒｅｂｔｈｅｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ　　　　　　　　　　　　　ｑｙｐｓｏｆｔｄｅｃｉｓｉｏｎｄｅｃｏｄｉｎｉｓｉｍｒｏｖｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｏｏｓｅｄａｌｏｒｉｔｈｍｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｉｍｒｏｖｅｔｈｅｓｓｔｅｍ　　　　　　　　　　　　　ｇｐｐｐｇｙｐｙ　　，ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｍｕｌｔｉａｔｈｆａｄｉｎｃｈａｎｎｅｌａｎｄｉｓｅａｓｔｏｂｅｉｍｌｅｍｅｎｔｅｄ．　　　　　　　ｐｐｇｙｐ　　

：；ＫｅｗｏｒｄｓＯＦＤＭ；１６ＱＡＭ；ｓｏｆｔｄｅｃｉｓｉｏｎｌｏｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄｒａｔｉｏ　－　ｇｙ

０　引　言

［１］

正交频分复用（作为一种多载波调制技ＯＦＤＭ）

］到的，文献［提出一种折线逼近简化算法，用简单的线５文献［针性运算替代标准算法中复杂的非线性运算，６］对１６ＱＡＭ和６４ＱＡＭ等方形星座将接收信号到硬判决线的距离作为似然比，该方法应用广泛。

］本文从文献［提出的简化后的解调软信息计算公６式出发，分析了ＯＦＤＭ信号在多径衰落信道中传输的特点，在此基础上对现有的１６ＱＡＭ软信息解调算法进行了改进，并对提出的改进算法进行了性能仿真。１　系统模型

本文算法仿真基于的系统模型如图１所示。１６ＱＡＭ星座图中每个星座点表示一个４ｂ信息序列，

分别有２ｂ数据映射到复数符号的同相项（和正交Ｉ项）。用ｄ［项（表示第ｋ个子载Ｑ项）ｋ］＝ｄｋ］＋ｊｄＱ［ｋ］Ｉ［　并用｛表示与波上的１，，６ＱＡＭ符号，ｂｂｂｂＩ１，Ｉ２，Ｑ，１，Ｑ，２｝上述符号对应的调制器输入端的比特序列。为研究方便，假设循环前缀（可以完全消除ＯＣＰ）ＦＤＭ符号间干）），扰（与信道间干扰（信号在接收端理想同步，ＩＳＩＩＣＩ那么第ｋ个子载波上的接收信号可以表示为：

（）·ｄ［Ｒ［ｋ］＝Ｈ［ｋ］ｋ］ｋ］１＋Ｗ［

；式中：为第ｋ个子载波上的信道频率响应（Ｈ［ｋ］ＣＦＲ）

２

为方差σ它们都是复Ｗ［ｋ］＝Ｎ０的加性高斯白噪声，

因具有抗频率选择性衰落能力强，频谱利用率高和术，

易于实现等诸多优点而受到越来越多的关注。采用高阶调制可以进一步提高Ｏ其ＦＤＭ系统的频谱利用率，。在采用了信道编中最常用的是正交幅度调制（ＱＡＭ）解码技术的系统中，为使信道解码器能更好地工作，解映射时一般采用软判决技术来代替传统的硬判决技术，以保证信道解码器获得尽可能多的信息。有研究表

２］

，明［在加性白高斯噪声（信道中，软判决比硬ＡＷＧＮ）

判决要多２ｄ而在衰落信道中的软判Ｂ的软判决增益，决增益则超过３ｄＢ。软判决译码需要解调器输出表示比特取值概率的软信息，对于高阶调制信号的解调软信息，一般采用基于最大后验概率准则的对数似然比（算法计算得到。由于算法涉及复杂的指数与对ＬＬＲ）数运算，不利于实现，因此有很多文献提出了软信息的简化计算方法

［］３６－

。文献［提出的简化算法是根据３４］－

雅可比对数公式将标准的对数似然比算法进行改进得

收稿日期：２０１１０８１０－－

）基金项目：国家科技重大专项基金资助项目（２００９ＺＸ０３００６００３０１－－