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　　2 网格编码调制原理

　　网格编码调制与传统的方法的最大区别在于它是把编码与调制、解调与译码作为一个统一的整体进行综合设计，从而保证信号空间的最佳分割。它包括卷积编码和分集映射，如图5所示。

　　一个m比特的信息块被分成长度分别为k1，k2的两组。k1比特通过卷积编码器后被编码成n比特，用来在分集后信号星座的2n个子集里映射其中之一，而未参加编码的k2比特用来在各子集的2k2个信号点里映射其中之一。k2=0，所有m个信息比特都参与编码。

　　2．1 4 状态8PSK TCM分析

　　文中4状态8PSK网格编码调制方案采用码率为2／3的卷积码对8PSK信号空间的映射构成TCM方案，基本结构如图6所示。

　　表示简单编码器的一种方法是网格图，如。图7所示。它既有时间尺度，又利用了结构上的重复性，避免了支路数呈指数增长的情况。图7中，实线表示输入比特为0的路径，虚线表示输入比特为1的路径。

　　2．2 Viterbi译码

　　Viterbi译码算法是目前最为常用的卷积码的译码方法，主要分为硬判决维特比和软判决维特比。本文采用硬判决，译码时，将接收到的编码序列与网格图上所有可能的转移路径作比较，计算出其汉明距离，并从中选择累加路径距离最小的路径，该条路径对应的序列就是最可能的发送序列。

　　对于文中的编码器来说，其Viterbi译码算法的基本步骤如下：

　　(1)计算量度值。根据接收到的信号序列，对a，b，c和d四种状态分别计算上下两支路状态转移的汉明距离HD upper和HD_lower。

　　(2)相加，比较，选择，存储。在四个状态节点上，分别比较到达同一节点的上下两支路累积路径量度值的大小，选择较小的一条路径y_final，将其状态量度值存储到L(s，t)，其中s表示状态，t表示时间。记录路径r(r表示第几条支路)，并存储到path(s，t)中。

　　(3)寻找最佳路径。根据L(s，t)，path(s，t)及状态转移表S(S记录了每个状态上下分支的前一状态值)的值从最后一个时刻开始进行回溯，最终得到最佳路径，此路径是由状态值表示的。这是一种递归算法。

　　(4)译码。根据最佳路径，依次译出二进制码字，上支路译码为0，下支路译码为1，得到译码结果。其实，当路径量度计算进行到网格图一定深处时，前面的路径已经合并成一条路径，此时就会产生第一位译码比特。这个深度即为译码深度，一般译码深度为约束长度的5～8倍。

　　2．3 仿真验证

　　图8是10000个随机序列经卷积编码，8PSK调制，Viterbi译码后的误码曲线图，可以看出随信噪比的增大，误码率大致呈下降趋势，当信噪比增大到近10 dB时，误码率为0。

　　3 结语

　　FQPSK调制所具有的频带集中、包络恒定的特性可使得调制信号通过带限和非线性处理后有尽可能小的频谱扩展，其优良的频谱特性与目前射频谱资源紧张的形势相顺应。TCM在不增加带宽和降低信息速率的条件下，可以提高整个系统的可靠性，尤其适合于在功率和频率受限的信道中使用。而基于网格编码调制的Viterbi译码算法具有较强的检错和纠错能力。从TCM技术中可以看出：通过系统内部的组合优化，可以使系统的整体性能得到极大的提高。

关键词： FQPSK DSP 包络 数字调制