1、引言

在實際通信信道上傳輸數(shù)字信號時，由于信道傳輸特性不理想及加性噪聲的影響，接收端所收到的數(shù)字信號不可避免地會發(fā)生錯誤。為了在一定的信噪比范圍內獲得較好的誤碼率指標，首先要合理設計基帶信號，選擇調制解調方式，采用時域、頻域均衡等技術使誤碼率盡可能降低。在通信系統(tǒng)中常用的調制方法一般為QPSK和M階QAM調制（M=4，8，16，32，64，256…）。對QPSK調制來說，調制點的幅度是相同的，只是相位不同，解調時可不考慮信噪比和衰落幅度的影響。對QAM調制來說，調制點的幅度和相位可各不相同，這時要求準確了解信噪比和衰落情況，因此要與信道估計結合起來考慮。在DVB－S，DVB－T，DVB－H，802.16等OFDM系統(tǒng)中，為了傳送更多的信息比特，常采用較高的調制方法，如16QAM，2QAM，64QAM等在基帶處理中，用于解凋的方法主要分為硬判決和軟判決，由于軟判決的性能優(yōu)于硬判決，一般是把解調得到的軟信息輸入到譯碼器進行譯碼。

廣科院、北京泰美世紀科技和中興通訊等單位提出的sTiMi手機電視標準受到廣泛關注，此標準在手機電視物理層、傳輸層、復用層等方面提出了許多核心專利，完全擁有自主知識產(chǎn)權，此標準已成為廣電系統(tǒng)的行業(yè)標準，sTiMi手機電視標準…支持16QAM。同時，DVB－H在國外的于機電視標準中發(fā)展較為成熟，應用廣泛。中興通訊公司設汁的基帶芯片將采用雙模設計引，同時支持DVB－H標準和sTiMi標準。手機電視終端基帶芯片要求支持16QAM，64QAM等調制方式，設計硬件實現(xiàn)簡單、性能優(yōu)良的解調裝置可降低基帶芯片的總成本。本文重點討論QAM解調器的設計。

2、 三星公司方案介紹

三星公司提出的QAM解調器方案體現(xiàn)在其一項名為“Demodulation apparatus and method in a communieation system employing 16－ary QAM”的專利中。此專利提出了簡化的雙最小量度方法，使得16QAM解調器可用雙最小量度過程簡化信道譯碼輸入軟信息的獲得，而無須通過映射表或其他復雜過程來得到接收信號的最小距離值，硬件實現(xiàn)比較簡單。

該專利提出的16QAM解調器框圖如圖1所示。

該方案用于CDMA系統(tǒng)是可行的，因CDMA系統(tǒng)無須支持64QAM解調，且對16QAM解調的硬件復雜度是可接受的。在進行軟判決時要對輸出比特計算對數(shù)似然比（LLR），并用得到的LLR作為信道譯碼輸入軟信息值。該專利沒有給出64QAM的解調實現(xiàn)，且其解調方法雖是格雷映射，但QAM的映射次序和手機電視系統(tǒng)中的QAM映射次序不同，因此應用于手機電視終端時解調算法要進行相應調整。本文給出適用于手機電視終端的16QAM解調、64QAM解調方案。

3、QAM解調算法

4、 硬件實現(xiàn)方案

本文設計的QAM解調器如圖2所示，主要包括：

1）解調控制器模塊：主要功能是控制其他模塊的工作及數(shù)據(jù)流向，主要是根據(jù)調制類型（16QAM或64QAM）作一個判斷，將輸入數(shù)據(jù)透傳給相應解調模塊。

索，獲得解調參數(shù)，然后用16QAM解調公式計算并解調輸出。

3）64QAM解調模塊。使對64QAM參數(shù)存儲單元進行檢索，獲得解調參數(shù)，然后用64QAM解調公式計算并解調輸出：

4）16QAM參數(shù)存儲單元。建議采用2個只讀存儲器（ROM）進行并行處理該模塊存儲了解調參數(shù)α與β的數(shù)值。存儲單元大小為4個條目深，2 bit位寬。

5）64QAM參數(shù)存儲單元：同樣建議采用ROM。該模塊存儲了共18個解調參數(shù)的數(shù)值。存儲單元人小為16個條目深，18 bit位寬。

由圖2中的解調控制器模塊接收到調制數(shù)據(jù)fec2demod_data，對調制類型fec2demod_type進行分析判斷后，把凋制數(shù)據(jù)demod_data分別送到16QAM解調模塊或64QAM解凋模塊：進行16QAM解調時，16QAM解調模塊把地址addrx送給16QAM參數(shù)存儲單元，并瀆取解調參數(shù)qx進行處理，16QAM解調模塊將解調后的數(shù)據(jù)demod_dout0送給解調控制器模塊；進行64QAM解凋時與此類似，但解調參數(shù)為q，解調后的數(shù)據(jù)為demod_dout1。解凋完成后解倜控制器模塊將解調數(shù)據(jù)demod2fec_data及調制類型demod2fec_type送給下一級譯碼模塊。

5、 測試與小結

通過算法仿真，本文采用的算法能夠滿足手機電視終端的性能要求通過FPGA硬件實現(xiàn)，本文的硬件實現(xiàn)方案僅需要2塊ROM（只讀存儲器）和極少量邏輯電路，一塊ROM大小為2×4 bit，另一塊ROM大小為18×16 bil，占用的芯片面積較小 而二星的方案僅給出16QAM解調實現(xiàn)方案，采用類似方案實現(xiàn)64QAM解調，則需要大量的復用器，占用的芯片面積較大，通過以上分析可見，本文設計的解調器能夠實現(xiàn)16QAM和64QAM解調，能夠應用十手機電視終端基帶芯片，且硬件實現(xiàn)簡單，節(jié)省了基帶芯片總體成本。

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