專利名稱：一類基于格并運用最優(yōu)規(guī)劃構造高維星座圖的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于通信技術領域，具體涉及一類基于格并運用最優(yōu)規(guī)劃構造高維星座圖的方法。
背景技術：
如今，電磁波的幅度和相位進行調制被廣泛地用來傳遞信息。而為了進一步提高無線通信系統(tǒng)的性能，越來越多的研究[1]_[6]將注意力放在利用電磁波極化參數來攜帶信息所帶來的好處上。Andrews等人在文獻[I]中指出電磁波的極化可以在無線通信系統(tǒng)中帶來額外的自由度，從而提高系統(tǒng)容量。文獻[2]_[4]中討論了天線的極化分集，這類技術是利用電磁波極化信息的一種途徑。Nehorai等人在文獻[5]中首次提出了電磁波的幅度、相位和它的兩個極化參數可以同時進行調制來傳遞信息。文獻[6]基于空間電磁場的數學表達式，提出了一種在無線通信系統(tǒng)中對電磁波幅度、輔助極化角和極化相位角進行調制的新型三維調試方法。綜上，高維星座圖的設計便有了實際意義。人們熟知正交幅度調制(quadrature amplitude modulation, QAM)是調制電磁波的幅度和相位來傳輸信息。QAM星座圖中，各星座點構成具有重復地方格形狀，這一方格形狀在星座圖設計中很常見。格作為一種數學結構，能夠用來定義上述呈方格狀的點。因此，我們可以在格理論的基礎上來設計星座圖。通常，基于格理論來構造星座圖的方法首先會選取一種格，然后再選取一個包含指定星座點數目的邊界。關于格和基于格的星座圖的性質在文獻[7]-[9]中有詳細闡述。文獻[7]提出了星座圖的增益指數(theconstellation figure of merit, CFM)這一概念,它反映了基于格的星座圖的效率。在星座圖的維數不太大時(三維或四維)，具有較大增益指數的星座圖具有很低的誤符號率。Proakis等人在文獻[9]中證明了星座圖的增益指數可以分解成格的編碼增益和星座圖邊界成形增益。因此，分別最大化編碼增益和成形增益可以產生具有最大CFM值的星座圖。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提出一類基于格并運用最優(yōu)規(guī)劃構造高維星座圖的方法，所構造的該類星座圖具有功率節(jié)省、誤符號率低等特點。本發(fā)明提出的構造高維星座圖的方法，是通過分別最大化格的編碼增益和星座圖邊界的成形增益，使得高維星座圖的增益指數達到最大，從而使最終構造出來的高維星座圖具有功率節(jié)省、誤符號率低的優(yōu)點。本發(fā)明所提出的這一類高維星座圖的構造主要分為兩部分:一是η維格的選取，另一個為/7維邊界的選取。一個/ 維空間中的格是R"中一離散的點集，且該點集具有矢量加法下的群結構。通常，一個/7維的格Λ可以由/7個線性無關的基向量晃來表示，故格中的任意一點Z可以表示成
權利要求
1.一類基于格并運用最優(yōu)規(guī)劃所構造高維星座圖的方法，其特征在于具體步驟為(I)設一個/7維空間中的格是Rfl中一離散的點集，且該點集具有矢量加法下的群結構， In維的格Λ由個線性無關的基向量晃e Η ι “來表示，格中的任意一點ζ可以表示成
全文摘要
本發(fā)明屬于通信技術領域，具體為一類基于格并運用最優(yōu)規(guī)劃所構造高維星座圖的方法。該類高維星座圖是通過最大化星座圖的增益指數所設計出來的。而星座圖的增益指數可以分解成格的編碼增益與星座圖邊界的成形增益的乘積，故這類高維星座圖的設計過程是將編碼增益和成形增益的最大化過程構造為兩個優(yōu)化問題，并將星座圖的最小歐氏距離和其對稱性分別作為這兩個優(yōu)化問題的約束條件，通過求解優(yōu)化問題來得到所需的星座圖。該方法可作為設計任意維度的星座圖的通用方法，而且設計過程簡單。此外，較之現有的高維星座圖，本發(fā)明所提出的這類星座圖功率更節(jié)省，誤符號率更低。
文檔編號H04L1/00GK103051587SQ20131001732
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月17日 優(yōu)先權日2013年1月17日
發(fā)明者吳昊, 張建秋, 宋漢斌 申請人:復旦大學