数字信号调制方法、解调方法及装置

摘要

本发明涉及一种数字信号调制方法、解调方法及装置，数字信号调制方法包括：发送广播信息至接收端并接收返回的功率动态范围或调用层数；根据获取的待调制数字信号获取信源数据；根据预设的对应关系获取信源数据对应的传输速率要求并对信源数据进行优先级排序；根据功率动态范围或调用层数生成控制数据映射到预设星座图中远离中心点的最外层；以最外层为第一层，依次从预设星座图中选取图层得到已选图层，将信源数据对应映射到已选图层；根据预设星座图获取已选图层的调制方式，分别对映射到对应图层的控制数据或信源数据进行调制得到对应的调制信号，根据调制信号生成已调数字信号并发送。如此可提高调制效率。

权利要求

1.一种数字信号调制方法，其特征在于，包括：

发送广播信息至接收端，并接收所述接收端根据所述广播信息返回的功率动态范围或调用层数；

获取待调制数字信号，根据所述待调制数字信号获取多种信源数据；

根据预设的对应关系获取所述信源数据对应的传输速率要求，以所述信源数据中传输速率要求最低的信源数据为最高优先级的信源数据，按照所述信源数据的传输速率要求的高低对所述信源数据进行优先级排序；

根据所述功率动态范围或所述调用层数生成控制数据，将所述控制数据映射到预设星座图中远离中心点的最外层；

以所述最外层为第一层，按照逐渐靠近所述预设星座图的中心点的方向、依次从所述预设星座图中选取与所述调用层数相等数量的图层得到已选图层；

从所述已选图层的第二层起始，根据所述信源数据的优先级从高到低、依次将所述信源数据从外层往内层映射到对应的已选图层；

根据所述预设星座图获取所述已选图层的调制方式，分别采用各已选图层的调制方式对映射到对应图层的控制数据或信源数据进行调制得到各已选图层的调制信号，根据各已选图层的调制信号生成已调数字信号并发送至所述接收端。

2.根据权利要求1所述的数字信号调制方法，其特征在于，所述预设星座图为圆形星座图，所述预设星座图的第i层对应的调制方式为2i+1PSK或4i PSK，且第i层和第i+1层的层间错开的相位角为 或

3.根据权利要求2所述的数字信号调制方法，其特征在于，所述第i层和第i+1层的层间错开的相位角为 所述预设星座图的第i层与所述第一层的幅值比例为：其中，i为图层的序号，ri为第i层与所述第一层的幅值比例。

4.一种数字信号解调方法，其特征在于，包括：

接收发送端发送的广播信息，并根据所述广播信息返回功率动态范围或调用层数至所述发送端；

接收所述发送端发送的已调数字信号，并获取所述已调数字信号的峰值功率，根据所述峰值功率获取最大幅值，并以远离预设星座图的中心点的最外层为第一层，根据所述最大幅值从所述已调数字信号中选取所述第一层的调制信号；

根据所述预设星座图获取所述第一层的调制方式，并根据所述第一层的调制方式对所述第一层的调制信号进行解调，得到控制数据；

根据所述控制数据获取所述调用层数，按照逐渐靠近所述预设星座图的中心点的方向、从所述预设星座图中选取与所述调用层数相等数量的图层得到已选图层，并根据所述最大幅值和预设的幅值比例从所述已调数字信号中获取除所述第一层外的已选图层对应的调制信号；

将所述已选图层中距离所述第一层最远的图层作为最末层；

获取所述最末层的当前误码率，以及根据所述功率动态范围获取当前可接受范围；

判断所述当前误码率是否在所述当前可接受范围内；

若是，根据所述预设星座图获取除所述第一层外的已选图层的调制方式，分别采用除所述第一层外的已选图层的调制方式将对应图层的已调信号进行解调得到对应的信源数据，根据所述信源数据生成解调信号；

若否，以远离所述预设星座图的中心点的方向为往外方向，将所述最末层往外一层的图层作为新的最末层，并返回所述获取所述最末层的当前误码率，以及根据所述功率动态范围获取当前可接受范围的步骤。

5.根据权利要求4所述的数字信号解调方法，其特征在于，所述预设星座图为圆形星座图，所述预设星座图的第i层对应的调制方式为2i+1PSK或4i PSK，且第i层和第i+1层的层间相位错开的相位角为 或

6.根据权利要求5所述的数字信号解调方法，其特征在于，所述第i层和第i+1层的层间错开的相位角为 所述预设的幅值比例为第i层与所述第一层的幅值比例，所述预设的幅值比例为：其中，i为图层的序号，ri为第i层与所述第一层的幅值比例。

7.一种数字信号调制装置，其特征在于，包括：

广播信息发送模块，用于发送广播信息至接收端，并接收所述接收端根据所述广播信息返回的功率动态范围或调用层数；

信号获取模块，用于获取待调制数字信号，根据所述待调制数字信号获取多种信源数据；

信源数据排序模块，用于根据预设的对应关系获取所述信源数据对应的传输速率要求，以所述信源数据中传输速率要求最低的信源数据为最高优先级的信源数据，按照所述信源数据的传输速率要求的高低对所述信源数据进行优先级排序；

控制数据映射模块，用于根据所述功率动态范围或所述调用层数生成控制数据，将所述控制数据映射到预设星座图中远离中心点的最外层；

图层选取模块，用于以所述最外层为第一层，按照逐渐靠近所述预设星座图的中心点的方向、依次从所述预设星座图中选取与所述调用层数相等数量的图层得到已选图层；

信源数据映射模块，用于从所述已选图层的第二层起始，根据所述信源数据的优先级从高往低、依次将不同的信源数据从外层往内层映射到对应的已选图层；

多层调制模块，用于根据所述预设星座图获取所述已选图层的调制方式，分别采用各已选图层的调制方式对映射到对应图层的控制数据或信源数据进行调制得到各已选图层的调制信号，根据各已选图层的调制信号生成已调数字信号并发送至所述接收端。

8.根据权利要求7所述的数字信号调制装置，其特征在于，所述预设星座图为圆形星座图，所述预设星座图的第i层对应的调制方式为2i+1PSK或4i PSK，且第i层和第i+1层的层间错开的相位角为 或

9.一种数字信号解调装置，其特征在于，包括：

广播信息应答模块，用于接收发送端发送的广播信息，并根据所述广播信息返回功率动态范围或调用层数至所述发送端；

第一层调制信号获取模块，用于接收所述发送端发送的已调数字信号，并获取所述已调数字信号的峰值功率，根据所述峰值功率获取最大幅值，并以远离预设星座图的中心点的最外层为第一层，根据所述最大幅值从所述已调数字信号中选取所述第一层的调制信号；

第一层解调模块，用于根据所述预设星座图获取所述第一层的调制方式，并根据所述第一层的调制方式对所述第一层的调制信号进行解调，得到控制数据；

多层调制信号获取模块，用于根据所述控制数据获取所述调用层数，按照逐渐靠近所述预设星座图的中心点的方向、从所述预设星座图中选取与所述调用层数相等数量的图层得到已选图层，并根据所述最大幅值和预设的幅值比例从所述已调数字信号中获取除所述第一层外的已选图层对应的调制信号；

最末层确定模块，用于将所述已选图层中距离所述第一层最远的图层作为最末层；

误码率获取模块，用于获取所述最末层的当前误码率，以及根据所述功率动态范围获取当前可接受范围；

误码率检测模块，用于判断所述当前误码率是否在所述当前可接受范围内；

多层解调模块，用于在所述当前误码率在所述当前可接受范围内时，根据所述预设星座图获取除所述第一层外的已选图层的调制方式，分别采用除所述第一层外的已选图层的调制方式将对应图层的已调信号进行解调得到对应的信源数据，根据所述信源数据生成解调信号；

最末层更新模块，用于在所述当前误码率不在所述当前可接受范围内时，以远离所述预设星座图的中心点的方向为往外方向，将所述最末层往外一层的图层作为新的最末层，并控制所述误码率获取模块重新获取所述最末层的当前误码率，以及根据所述功率动态范围获取当前可接受范围。

10.根据权利要求9所述的数字信号解调装置，其特征在于，所述预设星座图为圆形星座图，所述预设星座图的第i层对应的调制方式为2i+1PSK或4i PSK，且第i层和第i+1层的层间相位错开的相位角为 或

说明书

数字信号调制方法、解调方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种数字信号调制方法、解调方法及装置。

背景技术

[0002] 数字信号的调制方式通常包括调幅、调频和调相，其中，调相方式按照载波相位的数量分为PSK(Phase Shift Keyin相移键控)、QPSK(正交相移键控)、8PSK和16PSK等。

[0003] 传统的对数字信号进行传输处理过程时，一般是采用一种固定的调制方式进行调制解调，效率低。

发明内容

[0004] 基于此，有必要针对上述问题，提供一种效率高的数字信号调制方法、解调方法及装置。

[0005] 一种数字信号调制方法，包括：

[0006] 发送广播信息至接收端，并接收所述接收端根据所述广播信息返回的功率动态范围或调用层数；

[0007] 获取待调制数字信号，根据所述待调制数字信号获取多种信源数据；

[0008] 根据预设的对应关系获取所述信源数据对应的传输速率要求，以所述信源数据中传输速率要求最低的信源数据为最高优先级的信源数据，按照所述信源数据的传输速率要求的高低对所述信源数据进行优先级排序；

[0009] 根据所述功率动态范围或所述调用层数生成控制数据，将所述控制数据映射到预设星座图中远离中心点的最外层；

[0010] 以所述最外层为第一层，按照逐渐靠近所述预设星座图的中心点的方向、依次从所述预设星座图中选取与所述调用层数相等数量的图层得到已选图层；

[0011] 从所述已选图层的第二层起始，根据所述信源数据的优先级从高到低、依次将所述信源数据从外层往内层映射到对应的已选图层；

[0012] 根据所述预设星座图获取所述已选图层的调制方式，分别采用各已选图层的调制方式对映射到对应图层的控制数据或信源数据进行调制得到各已选图层的调制信号，根据各已选图层的调制信号生成已调数字信号并发送至所述接收端。

[0013] 一种数字信号调制装置，包括：

[0014] 广播信息发送模块，用于发送广播信息至接收端，并接收所述接收端根据所述广播信息返回的功率动态范围或调用层数；

[0015] 信号获取模块，用于获取待调制数字信号，根据所述待调制数字信号获取多种信源数据；

[0016] 信源数据排序模块，用于根据预设的对应关系获取所述信源数据对应的传输速率要求，以所述信源数据中传输速率要求最低的信源数据为最高优先级的信源数据，按照所述信源数据的传输速率要求的高低对所述信源数据进行优先级排序；

[0017] 控制数据映射模块，用于根据所述功率动态范围或所述调用层数生成控制数据，将所述控制数据映射到预设星座图中远离中心点的最外层；

[0018] 图层选取模块，用于以所述最外层为第一层，按照逐渐靠近所述预设星座图的中心点的方向、依次从所述预设星座图中选取与所述调用层数相等数量的图层得到已选图层；

[0019] 信源数据映射模块，用于从所述已选图层的第二层起始，根据所述信源数据的优先级从高往低、依次将不同的信源数据从外层往内层映射到对应的已选图层；

[0020] 多层调制模块，用于根据所述预设星座图获取所述已选图层的调制方式，分别采用各已选图层的调制方式对映射到对应图层的控制数据或信源数据进行调制得到各已选图层的调制信号，根据各已选图层的调制信号生成已调数字信号并发送至所述接收端。

[0021] 上述数字信号调制方法和装置，通过发送广播信息至接收端，并接收接收端根据广播信息返回的功率动态范围或调用层数，然后获取待调制数字信号，根据待调制数字信号获取多种信源数据，根据预设的对应关系获取信源数据对应的传输速率要求，以信源数据中传输速率要求最低的信源数据为最高优先级的信源数据，按照信源数据的传输速率要求的高低对信源数据进行优先级排序；同时根据功率动态范围或调用层数生成控制数据，将控制数据映射到预设星座图中远离中心点的最外层；以最外层为第一层，按照逐渐靠近预设星座图的中心点的方向、依次从预设星座图中选取与调用层数相等数量的图层得到已选图层；从已选图层的第二层起始，根据信源数据的优先级从高到低依次将信源数据从外层往内层映射到对应的已选图层；根据预设星座图获取已选图层的调制方式，分别采用各已选图层的调制方式对映射到对应图层的控制数据或信源数据进行调制得到各已选图层的调制信号，根据各已选图层的调制信号生成已调数字信号并发送至接收端。如此，采用预设星座图将待调制数字信号按照多种调制方式进行对应调制，调制效率高。

[0022] 一种数字信号解调方法，包括：

[0023] 接收发送端发送的广播信息，并根据所述广播信息返回功率动态范围或调用层数至所述发送端；

[0024] 接收所述发送端发送的已调数字信号，并获取所述已调数字信号的峰值功率，根据所述峰值功率获取最大幅值，并以远离预设星座图的中心点的最外层为第一层，根据所述最大幅值从所述已调数字信号中选取所述第一层的调制信号；

[0025] 根据所述预设星座图获取所述第一层的调制方式，并根据所述第一层的调制方式对所述第一层的调制信号进行解调，得到控制数据；

[0026] 根据所述控制数据获取所述调用层数，按照逐渐靠近所述预设星座图的中心点的方向、从所述预设星座图中选取与所述调用层数相等数量的图层得到已选图层，并根据所述最大幅值和预设的幅值比例从所述已调数字信号中获取除所述第一层外的已选图层对应的调制信号；

[0027] 将所述已选图层中距离所述第一层最远的图层作为最末层；

[0028] 获取所述最末层的当前误码率，以及根据所述功率动态范围获取当前可接受范围；

[0029] 判断所述当前误码率是否在所述当前可接受范围内；

[0030] 若是，根据所述预设星座图获取除所述第一层外的已选图层的调制方式，分别采用除所述第一层外的已选图层的调制方式将对应图层的已调信号进行解调得到对应的信源数据，根据所述信源数据生成解调信号；

[0031] 若否，以远离所述预设星座图的中心点的方向为往外方向，将所述最末层往外一层的图层作为新的最末层，并返回所述获取所述最末层的当前误码率，以及根据所述功率动态范围获取当前可接受范围的步骤。

[0032] 一种数字信号解调装置，包括：

[0033] 广播信息应答模块，用于接收发送端发送的广播信息，并根据所述广播信息返回功率动态范围或调用层数至所述发送端；

[0034] 第一层调制信号获取模块，用于接收所述发送端发送的已调数字信号，并获取所述已调数字信号的峰值功率，根据所述峰值功率获取最大幅值，并以远离预设星座图的中心点的最外层为第一层，根据所述最大幅值从所述已调数字信号中选取所述第一层的调制信号；

[0035] 第一层解调模块，用于根据所述预设星座图获取所述第一层的调制方式，并根据所述第一层的调制方式对所述最一层的调制信号进行解调，得到控制数据；

[0036] 多层调制信号获取模块，用于根据所述控制数据获取所述调用层数，按照逐渐靠近所述预设星座图的中心点的方向、从所述预设星座图中选取与所述调用层数相等数量的图层得到已选图层，并根据所述最大幅值和预设的幅值比例从所述已调数字信号中获取除所述第一层外的已选图层对应的调制信号；

[0037] 最末层确定模块，用于将所述已选图层中距离所述第一层最远的图层作为最末层；

[0038] 误码率获取模块，用于获取所述最末层的当前误码率，以及根据所述功率动态范围获取当前可接受范围；

[0039] 误码率检测模块，用于判断所述当前误码率是否在所述当前可接受范围内；

[0040] 多层解调模块，用于在所述当前误码率在所述当前可接受范围内时，根据所述预设星座图获取除所述第一层外的已选图层的调制方式，分别采用除所述第一层外的已选图层的调制方式将对应图层的已调信号进行解调得到对应的信源数据，根据所述信源数据生成解调信号；

[0041] 最末层更新模块，用于在所述当前误码率不在所述当前可接受范围内时，以远离所述预设星座图的中心点的方向为往外方向，将所述最末层往外一层的图层作为新的最末层，并控制所述误码率获取模块重新获取所述最末层的当前误码率，以及根据所述功率动态范围获取当前可接受范围。

[0042] 上述数字信号解调方法和装置，通过接收发送端发送的广播信息，并根据广播信息返回功率动态范围或调用层数至发送端；然后接收发送端发送的已调数字信号，并获取已调数字信号的峰值功率，根据峰值功率获取最大幅值，并以远离预设星座图的中心点的最外层为第一层，根据最大幅值从已调数字信号中选取第一层的调制信号；然后根据预设星座图获取第一层的调制方式，并根据第一层的调制方式对第一层的调制信号进行解调，得到控制数据；根据控制数据获取调用层数，按照逐渐靠近预设星座图的中心点的方向、从预设星座图中选取与调用层数数量相等的图层得到已选图层，并根据最大幅值和预设的幅值比例从已调数字信号中获取除第一层外的已选图层的调制信号；将已选图层中距离第一层最远的图层作为最末层，获取最末层的当前误码率，以及根据功率动态范围获取当前可接受范围，并判断当前误码率是否在当前可接受范围内；若是，则根据预设星座图获取除第一层外的已选图层的调制方式，分别采用除第一层外的已选图层的调制方式将对应图层的已调信号进行解调得到对应的信源数据，根据信源数据生成解调信号；若否，则以远离预设星座图的中心点的方向为往外方向，将最末层往外一层的图层作为新的最末层，重新获取最末层的当前误码率，以及根据功率动态范围获取当前可接受范围，以便重新检测。如此，可以根据当前的传输状态调整调用的图层数量进行解调，解调效率高。

附图说明

[0043] 图1为一实施例中数字信号调制方法的流程图；

[0044] 图2为一实施例中预设星座图的示意图；

[0045] 图3为一实施例中数字信号解调方法的流程图；

[0046] 图4为一实施例中数字信号调制装置的模块框图；

[0047] 图5为一实施例中数字信号解调装置的模块框图。

具体实施方式

[0048] 参考图1，一实施例中的数字信号调制方法，包括如下步骤。

[0049] S100：发送广播信息至接收端，并接收接收端根据广播信息返回的功率动态范围或调用层数。

[0050] 功率动态范围指传输过程中的最大功率与最小功率对应的动态范围。

[0051] S110：获取待调制数字信号，根据待调制数字信号获取多种信源数据。

[0052] 待调制数字信号按照数据类型或传输要求可以分为多种信源数据，通过获取待调制数字信号的信源数据，方便后续对待调制信号进行分类调制处理。具体地，不同的信源数据可以是对应不同的数据类型，如，待调制数字信号为视频信号，视频信号包括的信源数据有音频数据和影像数据；不同的信源数据也可以是对应不同的数据流，如，待调制数字信号为影像数据，对应影像数据的信源数据有包括色块信息和细节信息。

[0053] S120：根据预设的对应关系获取信源数据对应的传输速率要求，以信源数据中传输速率要求最低的信源数据为最高优先级的信源数据，按照信源数据的传输速率要求的高低对信源数据进行优先级排序。

[0054] 预设的对应关系指信源数据与传输速率要求的对应关系，也可以是指信源数据与传输可靠性要求的对应关系；其中，传输可靠性要求越高，对应信源数据的传输速率要求越低。通过对信源数据进行优先级排序，传输速率要求越低的信源数据，优先级越高。

[0055] S130：根据功率动态范围或调用层数生成控制数据，将控制数据映射到预设星座图中远离中心点的最外层。

[0056] 预设星座图指预先设置的用于调制数字信号的星座图。预设星座图包括多个图层，每一个图层上设有星座点，不同图层对应不同的调制方式，不同的调制方式对应的传输速率不同，星座图的图层间距表示层间幅度差，同一图层相邻星座点之间的相位差相等。预设星座图各图层对应的调制方式可以根据实际需求设置，本实施例中，预设星座图的调制方式为MPSK(多进制相移键控)，不同的图层，M的取值不同，按照逐渐靠近预设星座图的中心点的方向，M的取值越大。预设星座图可以在步骤S100之前获取。

[0057] 控制数据可以是根据功率动态范围获取调用层数后，根据调用层数生成，也可以是直接根据调用层数生成。根据功率动态范围获取调用层数具体可以是根据功率动态范围和信源数据的传输速率要求对信源数据进行分类，得到的分类数量加一即为调用层数，其中对信源数据进行分类，可以是将属于同一个预设速率等级的传输速率要求对应的信源数据作为同一类。通过根据调用层数生成控制数据，从而控制数据携带有调用层数的信息。

[0058] 可以理解，在其他实施例中，还可以根据待调制数字信号获取对应的传输信道信息，根据优先级排序之后的信源数据得到信源数据与优先级序号的对应关系，根据传输信道信息、信源数据与优先级序号的对应关系以及调用层数生成控制数据。其中，传输信道信息用于指示传输待调制信号的信道；优先级序号用于表示对应信源数据的优先级的序号，序号越低，表示信源数据的优先级越高。例如，待调制信号为视频信号；传输视频信号的信道为信道1，视频信号包括影像数据和音频数据，因此，可得到调用层数为3。影像数据的传输速率要求比音频数据的传输速率要求高，得到音频数据的优先级序号为1，影像数据的优先级序号为2。因此，对应视频信号的控制数据包括的信息为：调用层数为3，传输信道为信道1，音频数据的优先级序号为1，影像数据的优先级序号为2。

[0059] S140：以最外层为第一层，按照逐渐靠近预设星座图的中心点的方向、依次从预设星座图中选取与调用层数相等数量的图层得到已选图层。

[0060] 从预设星座图选取图层为按照顺序选取，例如，视频信号的调用层数为3，以第一层为起始、对应的已选图层为第一层、第二层和第三层。

[0061] S150：从已选图层的第二层起始，根据信源数据的优先级从高到低、依次将信源数据从外层往内层映射到对应的已选图层。

[0062] 不同的信源数据按照优先级从外层往内层映射到不同的层次，即不同的信源数据对应不同的调制方式。具体地，优先级越高的信源数据，映射的图层距离预设星座图的中心点越远，传输速率越小。例如，视频信号的音频数据的优先级序号为1，影像数据的优先级序号为2，则音频数据映射到第二层，影像数据映射到第三层。

[0063] S160：根据预设星座图获取已选图层的调制方式，分别采用各已选图层的调制方式对映射到对应图层的控制数据或信源数据进行调制得到各已选图层的调制信号，根据各已选图层的调制信号生成已调数字信号并发送至接收端。

[0064] 通过分别采用各图层的方式调制各图层的信源数据，得到已调数字信号，可实现根据不同的信源数据的传输速率要求实现分类调制后整体传输。

[0065] 上述数字信号调制方法，通过发送广播信息至接收端，并接收接收端根据广播信息返回的功率动态范围或调用层数，然后获取待调制数字信号，根据待调制数字信号获取多种信源数据，根据预设的对应关系获取信源数据对应的传输速率要求，以信源数据中传输速率要求最低的信源数据为最高优先级的信源数据，按照信源数据的传输速率要求的高低对信源数据进行优先级排序；同时根据功率动态范围或调用层数生成控制数据，将控制数据映射到预设星座图中远离中心点的最外层；以最外层为第一层，按照逐渐靠近预设星座图的中心点的方向、依次从预设星座图中选取与调用层数相等数量的图层得到已选图层；从已选图层的第二层起始，根据信源数据的优先级从高到低依次将信源数据从外层往内层映射到对应的已选图层；根据预设星座图获取已选图层的调制方式，分别采用各已选图层的调制方式对映射到对应图层的控制数据或信源数据进行调制得到各已选图层的调制信号，根据各已选图层的调制信号生成已调数字信号并发送至接收端。如此，采用预设星座图将待调制数字信号按照多种调制方式进行对应调制，调制效率高。

[0066] 在一施例中，预设星座图为圆形星座图，预设星座图的第i层对应的调制方式为2i+1PSK或4iPSK，且第i层和第i+1层的层间错开的相位角为 或 通过在图层与调制方式的对应关系中引入指数函数，可以获得更清晰的量化区域边界。

[0067] 参考图2，本实施例中，预设星座图上，最外层的调制方式为π/4QPSK，第二层为8PSK，第三层为16PSK。可以理解，在其他实施例中，最外层的调制方式也可以为QPSK。

[0068] 在一实施例中，第i层和第i+1层的层间错开的相位角为 预设星座图的第i层与第一层的幅值比例为：

[0069]

[0070] 其中，i为图层的序号，ri为第i层与第一层的幅值比例。

[0071] 通过设置第i层与第一层的幅值比例关系，对各图层间的幅值差进行限定，可以增加靠近预设星座图的中心点处星座点的量化区域。可以理解，在其他实施例中，第i层和第i+1层的层间错开的相位角为其他表达式时，预设星座图的第i层与第一层的幅值比例也可以为其他表达式。

[0072] 参考图3，一实施例中的数字信号解调方法，包括如下步骤。

[0073] S200：接收发送端发送的广播信息，并根据广播信息返回功率动态范围或调用层数至发送端。

[0074] 功率动态范围指传输过程中的最大功率与最小功率对应的动态范围。

[0075] S210：接收发送端发送的已调数字信号，并获取已调数字信号的峰值功率，根据峰值功率获取最大幅值，并以远离预设星座图的中心点的最外层为第一层，根据最大幅值从已调数字信号中选取第一层的调制信号。

[0076] 已调数字信号由多种调制方式对待调制数字信号进行调制得到。峰值功率指短时间内达到的最大功率，最大幅值为已调数字信号的多种调制信号中对应的幅值最大的调制信号，对应为预设星座图的第一层的调制信号。

[0077] S220：根据预设星座图获取第一层的调制方式，并根据第一层的调制方式对第一层的调制信号进行解调，得到控制数据。

[0078] 不同图层对应不同的调制方式，不同的调制方式对应的传输速率不同。在一施例中，预设星座图为圆形星座图，预设星座图的第i层对应的调制方式为2i+1PSK或4iPSK，且第i层和第i+1层的层间错开的相位角为 或 通过在图层与调制方式的对应关系中引入指数函数，可以获得更清晰的量化区域边界。

[0079] 本实施例中，第一层的调制方式为π/4QPSK，采用π/4QPSK对第一层的调制信号进行解调。可以理解，在其他实施例中，第一层的调制方式还可以为QPSK。

[0080] S230：根据控制数据获取调用层数，按照逐渐靠近预设星座图的中心点的方向、从预设星座图中选取与调用层数相等数量的图层得到已选图层，并根据最大幅值和预设的幅值比例从已调数字信号中获取除第一层外的已选图层对应的调制信号。

[0081] 发送端调制时，根据调用层数生成控制数据，因此控制数据包括调用层数的信息。

[0082] 预设的幅值比例为第i层与第一层的幅值比例。在一实施例中，第i层和第i+1层的层间错开的相位角为 预设的幅值比例为：

[0083]

[0084] 其中，i为图层的序号，ri为第i层与第一层的幅值比例。

[0085] 通过设置第i层与第一层的幅值比例关系，对各图层间的幅值差进行限定，可以增加靠近预设星座图的中心点处星座点的量化区域。可以理解，在其他实施例中，第i层和第i+1层的层间错开的相位角为其他表达式时，预设星座图的第i层与第一层的幅值比例也可以为其他表达式。

[0086] S240：将已选图层中距离第一层最远的图层作为最末层。

[0087] 例如，已选图层包括第二层和第三层，则将第三层作为最末层。

[0088] S250：获取最末层的当前误码率，以及根据功率动态范围获取当前可接受范围。

[0089] 当前可接受范围，指信道在当前传输的功率动态范围对应的误码率可接受范围；功率动态范围越宽，可接受范围的最低误码率越小。

[0090] S260：判断当前误码率是否在当前可接受范围内。若是，则执行步骤S270；若否，则执行步骤S280。

[0091] S270：根据预设星座图获取除第一层外的已选图层的调制方式，分别采用除第一层外的已选图层的调制方式将对应图层的已调信号进行解调得到对应的信源数据，根据信源数据生成解调信号。

[0092] 当前误码率在当前可接受范围内，表示最末层的误码率可接受，可调用最末层进行解调。此时，同时调用第二层到最末层的各图层进行解调，得到各图层的信源数据。

[0093] S280：以远离预设星座图的中心点的方向为往外方向，将最末层往外一层的图层作为新的最末层，并返回步骤S250。

[0094] 当前误码率不在当前可接受范围内，表示不可调用最末层进行解调。此时，往外层退回一个图层之后重新检测当前误码率。

[0095] 信道的功率动态范围决定图层的当前可接受范围，从而决定图层的当前误码率是否可接受。通过从调用层数对应的最里层开始进行当前误码率的检测，直到图层对应的当前误码率在图层对应的当前可接受范围内，此时调用第二层到最终检测的图层进行解调，可以实现根据传输的功率动态范围调整调用的图层，提高解调效率。例如，已调数字信号为影像数据，影像数据包括色块信息和细节信息；预设星座图第一层对应为控制数据的调制信号；采用第一层的调制方式对第一层进行解调之后得到控制数据，根据控制数据获取信息：调用层数为3层，第二层为影像数据的色块调制信号，第三层为影像数据的细节调制信号。首先检测第三层的当前误码率是否在第三层的可接受范围内，若是则同时调用第二层和第三层进行对应调制信号的解调；若否，则退回第二层，检测第二层的误码率是否在第二层的可接受范围内；若是，则调用第二层进行解调，否则停止解调。

[0096] 上述数字信号解调方法，通过接收发送端发送的广播信息，并根据广播信息返回功率动态范围或调用层数至发送端；然后接收发送端发送的已调数字信号，并获取已调数字信号的峰值功率，根据峰值功率获取最大幅值，并以远离预设星座图的中心点的最外层为第一层，根据最大幅值从已调数字信号中选取第一层的调制信号；然后根据预设星座图获取第一层的调制方式，并根据第一层的调制方式对第一层的调制信号进行解调，得到控制数据；根据控制数据获取调用层数，按照逐渐靠近预设星座图的中心点的方向、从预设星座图中选取与调用层数数量相等的图层得到已选图层，并根据最大幅值和预设的幅值比例从已调数字信号中获取除第一层外的已选图层的调制信号；将已选图层中距离第一层最远的图层作为最末层，获取最末层的当前误码率，以及根据功率动态范围获取当前可接受范围，并判断当前误码率是否在当前可接受范围内；若是，则根据预设星座图获取除第一层外的已选图层的调制方式，分别采用除第一层外的已选图层的调制方式将对应图层的已调信号进行解调得到对应的信源数据，根据信源数据生成解调信号；若否，则以远离预设星座图的中心点的方向为往外方向，将最末层往外一层的图层作为新的最末层，重新获取最末层的当前误码率，以及根据功率动态范围获取当前可接受范围，以便重新检测。如此，可以根据当前的传输状态调整调用的图层数量进行解调，解调效率高。

[0097] 参考图4，一实施例中的数字信号调制装置，包括：广播信息发送模块100、信号获取模块110、信源数据排序模块120、控制数据映射模块130、图层选取模块140、信源数据映射模块150和多层调制模块160。

[0098] 广播信息发送模块100用于发送广播信息至接收端，并接收接收端根据广播信息返回的功率动态范围或调用层数。

[0099] 信号获取模块110用于获取待调制数字信号，根据待调制数字信号获取多种信源数据。

[0100] 信源数据排序模块120用于根据预设的对应关系获取信源数据对应的传输速率要求，以信源数据中传输速率要求最低的信源数据为最高优先级的信源数据，按照信源数据的传输速率要求的高低对信源数据进行优先级排序。

[0101] 控制数据映射模块130用于根据功率动态范围或调用层数生成控制数据，将控制数据映射到预设星座图中远离中心点的最外层。

[0102] 图层选取模块140用于以最外层为第一层，按照逐渐靠近预设星座图的中心点的方向、依次从预设星座图中选取与调用层数相等数量的图层得到已选图层。

[0103] 信源数据映射模块150用于从已选图层的第二层起始，根据信源数据的优先级从高往低、依次将不同的信源数据从外层往内层映射到对应的已选图层。

[0104] 多层调制模块160用于根据预设星座图获取已选图层的调制方式，分别采用各已选图层的调制方式对映射到对应图层的控制数据或信源数据进行调制得到各已选图层的调制信号，根据各已选图层的调制信号生成已调数字信号并发送至接收端。

[0105] 在一实施例中，预设星座图为圆形星座图，预设星座图的第i层对应的调制方式为i+1 i2 PSK或4PSK，且第i层和第i+1层的层间错开的相位角为 或

[0106] 上述数字信号调制装置，通过广播信息发送模块100发送广播信息至接收端，并接收接收端根据广播信息返回的功率动态范围或调用层数，然后信号获取模块110获取待调制数字信号，根据待调制数字信号获取多种信源数据；信源数据排序模块120根据预设的对应关系获取信源数据对应的传输速率要求，以信源数据中传输速率要求最低的信源数据为最高优先级的信源数据，按照信源数据的传输速率要求的高低对信源数据进行优先级排序；同时控制数据映射模块130根据功率动态范围或调用层数生成控制数据，将控制数据映射到预设星座图中远离中心点的最外层；图层选取模块140以最外层为第一层，按照逐渐靠近预设星座图的中心点的方向、依次从预设星座图中选取与调用层数相等数量的图层得到已选图层；信源数据映射模块150从已选图层的第二层起始，根据信源数据的优先级从高到低依次将信源数据从外层往内层映射到对应的已选图层；多层调制模块160根据预设星座图获取已选图层的调制方式，分别采用各已选图层的调制方式对映射到对应图层的控制数据或信源数据进行调制得到各已选图层的调制信号，根据各已选图层的调制信号生成已调数字信号并发送至接收端。如此，采用预设星座图将待调制视频信号按照多种调制方式进行对应调制，调制效率高。

[0107] 参考图5，一实施例中的数字信号解调装置，包括广播信息应答模块200、第一层调制信号获取模块210、第一层解调模块220、多层调制信号获取模块230、最末层确定模块240、误码率获取模块250、误码率检测模块260、多层解调模块270和最末层更新模块280。

[0108] 广播信息应答模块200用于接收发送端发送的广播信息，并根据广播信息返回功率动态范围或调用层数至发送端。

[0109] 第一层调制信号获取模块210用于接收发送端发送的已调数字信号，并获取已调数字信号的峰值功率，根据峰值功率获取最大幅值，并以远离预设星座图的中心点的最外层为第一层，根据最大幅值从已调数字信号中选取第一层的调制信号。

[0110] 第一层解调模块220用于根据预设星座图获取第一层对应的调制方式，并根据第一层的调制方式对最一层的调制信号进行解调，得到控制数据。

[0111] 多层调制信号获取模块230用于根据控制数据获取调用层数，按照逐渐靠近预设星座图的中心点的方向、从预设星座图中选取与调用层数相等数量的图层得到已选图层，并根据最大幅值和预设的幅值比例从已调数字信号中获取除第一层外的已选图层对应的调制信号。

[0112] 最末层确定模块240用于将已选图层中距离第一层最远的图层作为最末层。

[0113] 误码率获取模块250用于获取最末层的当前误码率，以及根据功率动态范围获取当前可接受范围。

[0114] 误码率检测模块260用于判断当前误码率是否在当前可接受范围内。

[0115] 多层解调模块270用于在当前误码率在当前可接受范围内时，根据预设星座图获取除第一层外的已选图层的调制方式，分别采用除第一层外的已选图层的调制方式将对应图层的已调信号进行解调得到对应的信源数据，根据信源数据生成解调信号。

[0116] 最末层更新模块280用于在当前误码率不在当前可接受范围内时，以远离预设星座图的中心点的方向为往外方向，将最末层往外一层的图层作为新的最末层，并控制误码率获取模块250重新获取最末层的当前误码率，以及根据功率动态范围获取当前可接受范围。

[0117] 在一实施例中，预设星座图为圆形星座图，预设星座图的第i层对应的调制方式为2i+1PSK或4iPSK，且第i层和第i+1层的层间相位错开的相位角为 或

[0118] 上述数字信号解调装置，通过广播信息应答模块200接收发送端发送的广播信息，并根据广播信息返回功率动态范围或调用层数至发送端；然后第一层调制信号获取模块210接收发送端发送的已调数字信号，并获取已调数字信号的峰值功率，根据峰值功率获取最大幅值，并以远离预设星座图的中心点的最外层为第一层，根据最大幅值从已调数字信号中选取第一层的调制信号；然后第一层解调模块220根据预设星座图获取第一层对应的调制方式，并根据第一层的调制方式对第一层的调制信号进行解调，得到控制数据；多层调制信号获取模块230根据控制数据获取调用层数，按照逐渐靠近预设星座图的中心点的方向、从预设星座图中选取与调用层数数量相等的图层得到已选图层，并根据最大幅值和预设的幅值比例从已调数字信号中获取除第一层外的已选图层的调制信号；最末层确定模块
240将已选图层中距离第一层最远的图层作为最末层；误码率获取模块250获取最末层的当前误码率，以及根据功率动态范围获取当前可接受范围；误码率检测模块260判断当前误码率是否在当前可接受范围内；若是，则多层解调模块270根据预设星座图获取除第一层外的已选图层的调制方式，分别采用除第一层外的已选图层的调制方式将对应图层的已调信号进行解调得到对应的信源数据，根据信源数据生成解调信号；若否，则最末层更新模块280以远离预设星座图的中心点的方向为往外方向，将最末层往外一层的图层作为新的最末层，控制误码率获取模块250重新获取最末层的当前误码率，以及根据功率动态范围获取当前可接受范围，以便重新检测。如此，可以根据当前的传输状态调整调用的图层数量进行解调，解调效率高。

[0119] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0120] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。