基于星座图设计的相位噪声抑制算法研究

摘要

随着无线通信需求的不断增长，频率资源变得日益紧张，如何在有限带宽内高速率地传输大量数据是亟需解决的问题。其中一个有效的解决途径是提高调制阶数，即把更多比特调制到一个符号上。传统的高阶方形QAM星座图在平均功率受限的情况下，星座点变得更加密集，此时振荡器等频率处理设备带来的相位噪声使星座点发生偏转，导致系统误码率上升。本文对抗相位噪声的星座图设计及与软信息结合的方案进行了深入研究。
　　 首先详细介绍了相位噪声的概念及常用的统计模型，并分析了在相位噪声影响下，传统方形QAM调制技术易受相位噪声影响的缺点，得出有必要设计对相位噪声具有鲁棒性的星座图的结论；然后重点研究了各种抗相位噪声的星座图设计算法及结构，并对比分析了它们的优缺点；最后针对性能较好的新型APSK星座图提出了类格雷码映射方法，这种映射方法复杂度低，使相邻符号不同比特数为1或2。在此基础上，提出将新型APSK星座图与LDPC信道编码结合。
　　 研究结果证明，新的星座图对相位噪声的鲁棒性远远优于传统方形QAM，针对新型APSK提出的类格雷码映射方法简单有效，并且这种星座图与LDPC结合的方案可以更有效地抑制相位噪声。