lte系统中软判决解调
10页1、LTE系统中软判决解调1、 log-map 和max-log-map算法LTE 系统中采用的 4 种调制方式分别为BPSK 、Q PSK 、16Q A M 和 64Q A M 。接收端通过解调之后的数据需要进行解扰,解速率匹配,再进行译码。为了保证译码的准确性,译码采用 log-map算法,其入口参数为软信息(似然比值),所以在调制时采用软解调,而不是传统的硬判决。本文针对LTE 系统 4 种调制方式的星座设计和映射方式,用log-map 算法和 max-log-map 算法进行了推导。LTE 系统中的 4 种调制方式的调制信号均可以用简单通用的比特 (LLR) 来表示。log-map 算法即是通过在星座图上复值符号和 bi t的映射,得到一个复值符号对应的一个bi t组中的每一个 bi t的似然值 LLR(软信息)。设星座图上有 个星座点,则分别有 m个 bit 数据映射到同相项,m 个 bit 数据映射到正相项。设发送数据调制成的复值符号为,其中发送 bit 生成复制符号,对应的映射顺序为,如果可以完全消除符号间干扰,则在接收端接收到的数据 。 H为当前的频率冲击响应,n为零均值高
2、斯白噪声,方差 两者都为复数形式,同相分量和正相分量相互独立。如果信道估计无误差,则接收端在信道补偿之后得到的值为,为零均值的复高斯白噪声,其方差为。解调器输出是输入bit经过解调接受数据为 对应的软信息。在进行解调的时候,复制符号的同相分量和正相分量相互独立,则可以分开进行处理。此时就可以把二维的星座图降低维数,分成同相和正相两个部分分别进行一维处理。以下是对同相分量的解调进行分析,正相分量类似 :其中是输入bit在接收到后的对数后验概率比:假设在星座图中各点的出现是等概的 , (表示 的集合中 的子集,表示 的集合中 的子集)则:经过的高斯信道服从正态分布则有 :log-map 算法的运算量大,故在此基础上运用数学中的 max 近似函数化简 LLR 的常规表达式,由于和 turbo 码 中的情形相似所以称之为maxlog-map 算法。由公式可得:以下是根据式(1)和式(2)和调制映射星座图得到 4 种调制方式对应的 log-map 和 max-log-map 算法表达式。二、16QAM软解调详细解图1 LTE物理层数据处理流程图2 16QAM接收信号星座图由以上算法得:则对应的log-map算法下LLR如下:对应max-log map算法下LLR如下:其中表示一个16QAM符号中ABCD所对应同相项(AB)的第k位为1的集合表示一个16QAM符号中ABCD所对应同相项(CD)的第k位为0的集合图3 16QAM星座图归一化后得:的计算如下:16QAM:64QAM: 以上结果还比较繁琐,下面继续进行简化: 16QAM64QAM对于更高进制调制有以下公式:其中分别为对应同向项和正交相分割边界之间距离的一半,如图3所示。
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