5G NR的调制方式与解调算法
【声明】：本文为原创文章，发表于wingsofsilence的CSDN博客。
欢迎转载，但请务必保留本信息，注明文章出处。
本文作者: wingsofsilence
本文原始地址：http://blog.csdn.net/wingsofsilence/article/details/78954315
前言
从物理层接收机来看，整个链路大致可以分为5部分：
每个部分内容各有奥妙。
先从较为容易入手的解调开始。
调制
第一部分： 调制方式的演进
从3G到5G，数据信道的调制方式演进如下表：
备注：
1、此表中的调制方式针对的是数据信道（PUSCH/PDSCH）, 对于控制信道、广播信道等会略有差别。
2、对于5G NR， 设定256QAM是为了提高系统容量，设定π/2-BPSK是为了提高小区边缘的覆盖（仅在transforming precoding 启用时可以采用 ）。
第二部分： 调制映射的公式
最新版5G协议中已经将公式给出。（Ref：38.211 Chapter 5.1）
第三部分： 调制幅度归一化因子
在传输过程中，调制方式可能发生变化。为了使所有映射有一样的平均功率，需要对映射进行归一化。映射后的复数值乘上一个归一化的量，即可得到输出数据。归一化因子的值根据不同的调制模式而不同，如下表：
归一化因子计算方法：
所有星座点能量求平均后开方得到的就是波形幅度的平均值，其倒数就是归一化因子。
拿16QAM举例：能量为2有4个星座点，为10有8个点（+/-1,+/-3i），为18有4个点，共有能量72+80+8=160，然后这16个点的等概率分布是16分之1，所以160除以16等于10，这是平均能量，其平均后的波形幅度为 sqrt(10) 。
解调
调制解调是对应关系：
调制简单，是直接的映射关系；解调复杂，因为有噪声的作用，所以是概率统计的过程。
解调通用的算法是利用基于最大后验概率准则的对数似然比（LLR, log likelihood ratio）来计算调制信号的软比特信息。
以16QAM为例，简要推导其计算过程。
对于16QAM, 每个星座点用4bit来表示。I轴Q轴分别对应着2bit的数值组合。其格雷码 (Gray Code) 星座映射和星座图如下：
解调是一个统计过程，在接收信号为 y 时，最大化发送信号 bm 的概率 P(bm|y)。 这便是最大后验概率（MAP, maximum a posteriori probability）
注：
如果想进一步了解概率和统计的区别，贝叶斯定律以及MAP的内容，可阅读http://blog.csdn.net/u011508640/article/details/72815981
根据贝叶斯公式（Bays Rule）
每个星座点发生的概率是相同的，所以，最大化 P(bm|y) 和 P(y|bm) 最大化是等效的。
对于比特 b0, 映射的信息如下图。当 b0 从0变为1时，只有星座点的实数部分发生变化。
（因为博客上传数学公式并不方便，下面公式推导以图片形式展开）
将对数似然比进行简化、等效后， 得到解调公式：
注意：
1、上述解调公式中的常数同样需要借用归一化因子处理
2、在推导过程中，1/sigma^2 并不能消掉，但每个软比特值都有，可以忽略。然而，随之调制阶数的不断增加，这个因子的影响逐渐增大。 作为解决措施，基带在进行天线均衡之后，通常会估算出一个postSNR值。 这个值可以乘在上面的LLR 向量中，提升接收机的性能。这个过程可称为LLR scaling。
解调推导过程参考:
http://www.dsplog.com/2009/07/05/softbit-16qam/
文章同步发表在微信公众号, 微信转载请联系
5G NR的调制方式与解调算法相关推荐
- 256qam是什么意思_一文读懂5G的信号调制方式！5G比4G的快的主要原因就是256QAM
说到调制,我想很多同学马上会联想到这些关键词:BPSK.QPSK.调幅.调相.QAM.星座图-- 众所周知,调制和解调是通信基本业务流程中的重要组成部分.没有它们,我们的移动通信根本无法实现. 那么, ...
- 【盲解调】基于频率和滤波器参数估计的FH-GFSK调制信号盲解调算法matlab仿真
目录 一.理论基础 二.核心程序 三.仿真测试结果 一.理论基础 在无线通信中,为了对抗信道衰落和保证传输信息的安全常采用跳频(Frequency Hopping, FH)通信技术.高斯移频键控(Ga ...
- 四步相移法怎么获得相位信息_涨知识！5G的调制方式，到底是怎么实现的？
本文来源:微信公众号中兴文档大家好,今天我们来聊聊调制.说到调制,我想很多同学马上会联想到这些关键词:BPSK.QPSK.调幅.调相.QAM.星座图--众所周知,调制和解调是通信基本业务流程中的重要组 ...
- 256qam调制星座图_科普：5G是怎么调制的？
邀请函 上海临港-集成电路产学研技术论坛 [12月13日 上海临港] (免费VIP参观.免费午餐.免费地铁接送) 来源:微信公众号中兴文档 说到调制,我想很多同学马上会联想到这些关键词:BPSK.QP ...
- 大唐杯5G NR帧结构
5GNR帧结构 无线帧 [5G NR的时频资源 - 知乎](https://zhuanlan.zhihu.com/p/401709078) [5g支持的调制方式与编码技术有哪些_5G为什么这么快?_罗 ...
- 5G及无线技术专栏：5G NR信号的解调分析
微波射频网5G及无线技术原创专栏主要介绍5G NR.LTE.WiFi等主流无线通信技术,由业界一线工程师执笔,结合理论与实践,既有标准解读,又涵盖链路仿真与测试,是不可多得的进阶学习平台.如有想看到的 ...
- matlab模拟调制过程,模拟信号的调制方式有哪三种？调制与解调是个啥过程
调制方式有三种:AM,FM,PM AM:幅度调制 FM:频率调制 PM:相位调制 调制.解调是个啥过程? 调制:由于低频信号不容易发送出去,所以必须借助高频信号的力量.那么怎么借助呢?嫁接.融合.骑乘 ...
- 基于能量检测的调制方式识别算法MATLAB仿真,识别不同SNR下的MFSK和MPSK
UP目录 一.理论基础 二.核心程序 三.测试结果 一.理论基础 随着无线通信的快速发展,用户对通信质量的要求越来越高,同时无线设备的大幅度增长,使得频谱资源显得更加重要.认知无线电(Cognitiv ...
- 5G NR的新特征——波束管理和多天线
在发射端和接收端支持数量众多的.方向可控的天线单元,是5G NR的关键特性.在高频段,大数量的天线单元能被用于波束赋形,以扩大覆盖范围:而在中低频段,大数量的天线单元能用于massive MIMO,并 ...
- 5G(6 )---5G NR 物理层 索引
5G NR 物理层 索引 5G NR物理层协议下载地址:http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/38_series/ 概述 3GPP TS 38.201V15.0. ...
最新文章
- tensorflow中的BN层实现
- python项目主界面_python项目案例
- 学习scala的网站汇总
- sonar api 获取质量数据
- 最基础！MySQL基础查询SELECT
- 微信小程序组件解读和分析：十二、picker滚动选择器
- php静态方法的问题,php 静态方法问题
- winform下拉框模糊查询_WINFORM中的COMBOX模糊查询
- chattr 锁定文件
- 挪车码微信小程序开发(隐私保护通话)
- Unity3D 的LookAt() 与 LookRotation()方法的比较
- 实验2：结构建型模式应用实验（1）
- 安兔兔电脑ssd测试软件,安兔兔SSD测试软件测评，威钰战国NVMe SSD
- 使用组策略远程安装软件-分配和发布
- 自考 02326 操作系统 综合题整理
- php人事考勤系统,基于PHPMySQL的考勤系统
- PHP字符串函数substr_replace(替换字符串的子串)
- 下载 电子商城类型htm模板_唯美风美妆春季补水面霜全屏海报psd模板psd素材
- 计算机网络 使用eNSP搭建基础网络
- ssm上传文件进度条_Java 单文件、多文件上传 / 实现上传进度条