多频带正交频分复用系统的双载波32-QAM调制技术

两个双载波32-QAM符号(yT(k)，yT(k+50))被分配到相隔50个子载波的两个独立OFDM数据子载波上来实现频率分集，如图4所示。128点的IFFT模块需要100个双载波32-QAM符号组成一个OFDM符号。DCM调制技术利用频率分集能有良好的性能提升[5]。双载波32-QAM也将使用大带宽隔离以实现频率分集。每个OFDM子载波占用的带宽约为4 MHz，与两个复数(IT(k)，QT(k)) 和(IT(k+50)，QT(k+50))相关的两个OFDM数据子载波之间的带宽至少有200 MHz，因此所产生的频率分集能更有效地对抗信道深衰落,将有利于恢复交错映射到两个双载波32-QAM符号中的5个信息位。

2.2 双载波32-QAM解调
通过均衡得到的两个复数值对应于发射时不同的数据子载波，由双载波32-QAM利用软比特方法进行解映射得到5位软比特，然后按顺序输出250位的软比特组。映射和位交织还原得到的软比特通过维特比译码器来恢复原始的信息位。bg(k)+50、bg(k)+51、bg(k)+100、bg(k)+101中每一位的软比特值完全对应于I/Q的幅度。除此之外，每个软比特根据它们相对应的(IR(k)，QR(k))和(IR(k+50)，QR(k+50))符号进行映射还原。不使用常化因子不影响映射还原的效果。对yR(k)进行映射还原的方法是：如果接收的符号是其靠近于I轴的星象图定点，映射还原值可认作为‘1’；如果接收的符号是其靠近于Q轴的星象图定点，映射还原值可认作大功率电感器制造商为‘0’。然而，对yR(k+50)进行映射还原的方法是，如果接收的符号是其靠近于I轴的星象图定点，映射还原值可认作为‘0’；如果接收的符号是其靠近于Q轴的星象图定点，映射还原值可认作为‘1’。bg(k)所占区域在两个星象图的映射是不同的，对yR(k)和yR(k+50)所对应I和Q的值不能直接合并。因此，先对所在映射区域每一个接收的符号的欧几里得进行度量，然后把两个欧几里德的度量值相加作为bg(k)的软比特值。
在OFDM调制中，OFDM子载波受到不同的影响，如回声、强衰落等。特别是在处理频域均衡时噪声的影响会降低解映射的软判断。每个OFDM子载波有一个可靠动态值的估算，称为信道状态信息(CSI)，可提高信道解码器的纠错性能[4]。每个数据子载波存在不同的CSI，它们是基于相应频率的信道功率的估算。每个数据的载波在不同频带传输时有着不同的CSI。映射到两个符号的bg(k)被调制为两个OFDM数据子载波，产生与两个OFDM数据子载波相关的两个CSI值。如果一个较小或较大的CSI值被选择作为一个可靠的比例项，会导致不同OFDM数据子载波信号功率的不平等。采用CSI的平均值赋予bg(k)。双载波32-QAM由CSI辅助解映射得到的5个软比特的公式如下所示：

3 系统性能测量与比较
3.1 测试配置
该系统是在Foerster的信道模型1（CM1）[6]中具有现实性多径信道环境的100个信道进行模拟仿真，并要与ECMA-368测试的要求一致。所有仿真结果平均取值于超过2 000个数据包的传输，其中在PSDU里的每个数据包要有1 024 B，并取90%信道作为有效结果（舍去最差的10%信道实现结果）。链接成功的概率被定义为系统在90%信道中可以成功地获得和解调包，所得的误包率小于8％（若有一个比特错误，一个数据包为接收错误）[7]。在定点运算的系统里严格地遵守系统时序要求，使用时间频率码(TFC=1)的跳频特性，加入2.5 dB的实现损耗[7]。
3.2 16-QAM、双载波32-QAM与DCM的系统性能比较
为了比较16-QAM、双载波32-QAM和DCM调制技术的性能，需设置相同的系统编码率。在改变调制和相应的位交织方式的情况下，采用16-QAM能提高系统吞吐量到640 Mb/s, 采用双载波32-QAM吞吐量为600 Mb/s，而采用DCM吞吐量为480 Mb/s。从图5可以看出， 双载波32-QAM能成功传输并接近DCM的性能。若使用16-QAM在960 Mb/s速率传输就不实现链接。或者通过改变编码模式来降低数据速率，使用16-QAM的系统传输距离仅为1.2 m。若使用双载波32-QAM能实现系统传输距离为3.4 m，接近于DCM的3.8 m 480 Mb/s。在多径环境下传输，尽管会有适量的数据包丢失也能使有效速率达到480 Mb/s。

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