JPH1079769A - データ受信装置および方法 - Google Patents
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Abstract
相変調方式で伝送されてきたデータを正確に復号化す
る。 【解決手段】 判定回路111−1は、供給されたI信
号の値RIが、集合SI11に属するシンボルのI成分
の値si11以下である場合、判定ビットd1の値を1
とする。判定回路111−2は、RIが、集合SI01
に属するシンボルのI成分の値si01以下であり、か
つ、si11より大きい場合、判定ビットd2の値を1
とする。判定回路111−3は、RIが、si01より
大きい場合、判定ビットd3の値を1とする。セレクタ
112は、d1=1の場合、定数発生回路113からの
所定の最大値を、データの第1のビットに対するメトリ
ックとして出力し、d3=1の場合、定数発生回路11
4からの所定の最小値を出力し、d2=1の場合、定数
発生回路115および加算回路116により計算された
値(si01−RI)を出力する。
Description
よび方法に関し、特に、I成分またはQ成分の値が第1
の範囲にある場合、データにおける所定のビットに対す
るメトリックの値を所定の最大値に設定し、その成分の
値が第2の範囲にある場合、メトリックの値を所定の最
小値に設定し、その成分の値が第3の範囲にある場合、
メトリックの値を補間して計算するデータ受信装置およ
び方法に関する。
始されている。ヨーロッパでも、デジタルテレビ放送を
導入するために、標準化組織Digital Video Broadcasti
ng(DVB)が結成され、その標準方式がまとめられようと
している。このデジタル放送については、例えば、日経
エレクトロニクス1996.1.15(no.653)
の第139頁乃至第151頁に、「ディジタル放送,米
国についで欧州も実用へ」として紹介されている。
できるだけ少なくなるようにすることが望まれる。この
ような電力制限の厳しいこのような通信路においては、
一般的に、誤り訂正符号を用いて符号化利得を得て電力
の低減が図られている。この様なシステムにおいては、
送信側で誤り訂正符号化を行い、受信側で誤り訂正復号
を行うのが一般的である。特に信号電力対雑音電力比
(C/N比)の小さい通信路においては、畳み込み符号
が有利であり、この符号はビタビ復号法を用いることに
より、容易に軟判定復号を行うことができ、高利得を得
ることができる。
列を、ある一定の規則に従って、間引くことにより、同
一の復号器を用いて、複数の符号化率を容易に実現でき
るパンクチャド符号が知られている。また、パンクチャ
ド符号化器の符号出力の系列をある一定の規則に従っ
て、ビット毎に拡散することによって、伝送路上で重畳
される雑音に対する耐性を向上させることができる。
のための規格DVB−Tにおいて提案されている送信装
置の構成例を表している。この装置では、パンクチャド
畳み込み符号、ビット拡散、QPSK変調方式が用いら
れている。
出力された1ビットシリアルデータは、畳み込み符号化
器2に入力され、パンクチャド符号の母符号系列X,Y
が生成される。この例では、符号化率が1/2とされて
いる。X,Yは、それぞれ1ビットの符号系列を表して
いる。
に入力され、所定の規則に従って、ビット消去処理が行
われるようになされている。ビット消去回路3より出力
されたシリアル化されたパンクチャド符号系列は、直並
列変換器4に入力され、1系列のデータから2系列のデ
ータに変換されるようになされている。
ータx,yは、ビット拡散回路5−1,5−2にそれぞ
れ入力され、ビットの順番が拡散(交錯)されるビット
拡散処理が行われるようになされている。ビット拡散回
路5−1,5−2より出力されたビット拡散後のデータ
x’,y’は、信号点割当回路6に入力され、伝送路上
のシンボルへ割り当てられる。信号点割当回路6は、相
互に直交する同相成分(I成分)と直交成分(Q成分)
で表される信号点の座標データI’,Q’を出力する。
より出力された座標データI’,Q’により規定される
シンボルの順番を拡散するシンボル拡散処理を実行し、
拡散後のシンボルのI成分とQ成分を出力する。変調器
8は、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Divis
ion Multiplex)方式で、I成分とQ成分をデジタル変
調し、アンテナ9を介して電波で出力するようになされ
ている。
表している。但し、この構成例は、DVB−Tで規定さ
れているものではなく、畳み込み処理の説明のための原
理的構成を示すものである。この例においては、情報源
1より出力された1ビットのシリアルデータが端子21
から入力され、遅延回路22,23により、それぞれ1
クロック分ずつ順次遅延された後、加算回路24と25
に出力されている。加算回路24にはまた、端子21の
出力と遅延回路22の出力とが供給されており、加算回
路24は、これらのデータを加算(排他的論理和演算)
した後、端子26からデータXとして出力するようにな
されている。また、加算回路25は、端子21の出力と
遅延回路23の出力を加算(排他的論理和演算)して、
端子27からデータYとして出力するようになされてい
る。
入力に対して、遅延回路22と23の内部状態から定ま
る2ビットの母符号が出力されることになる。この例の
場合、拘束長が3、内部遅延素子が2、状態数が4、符
号化率が1/2となる。
遷移図を表している。この畳み込み符号化器2の状態遷
移は、次のようになる。
出力と遅延素子23の出力が共に0の状態)において、
端子21から0が入力されると、端子26,27から、
(XY)=(00)が出力され、状態00に遷移する。
状態00から1が入力されると、(XY)=(11)が
出力され、状態は10に遷移する。状態01から0が入
力されると、(XY)=(11)が出力され、状態00
に遷移する。状態01から1が入力されると、(XY)
=(00)が出力され、状態10に遷移する。
に、0または1の入力に対して、図示した出力が出さ
れ、図示した状態に遷移する。
て、母符号系列(XY)から適当な位置のデータを消去
することによって、結果として符号化率を変えることが
できる。以下に、例えば、 X:10 Y:11 のような消去マップに従ってビットが消去される場合に
ついて説明する。
れ、0に対応するビットは伝送されない(消去され
る)。消去マップによれば、ある時点での畳み込み符号
化器2の出力X(=X1)とY(=Y1)は、X1Y1
の順で伝送され、次の時点では、畳み込み符号化器2の
出力X(=X2)は消去されて伝送されず、Y(=Y
2)のみ伝送されることになる。即ち、この2つの時点
で伝送されるビットは、X1Y1Y2となる。この操作
で畳み込み符号化器2に入力されるビット数は2ビッ
ト、ビット消去回路3から出力されるビット数は3ビッ
トとなるので、符号化率Rは2/3となる。この操作は
2単位時間ごとに繰り返される。
データX1,Y1,Y2,・・・が2系列のデータ
(x,y)に変換される。
ータ系列x,yの順番を所定の規則に従って入れ替える
ことによって、ビットを拡散する。このとき、一般にビ
ット拡散回路5−1と5−2の拡散方法は異なるものと
される。
入力データを1ブロックとし、適当な数値sを定める。
ビット拡散は、Mビットの入力系列からなるベクトル
(B0,B1,・・・,Bk,・・・,BM−1)か
ら、拡散後のMビットの出力系列からなるベクトル
(B’0,B’1,・・・,B’n,・・・,B’M−
1)への置換を意味する。このとき、B’n=Bk(n
=k+s mod M)である。
を用いることによって、同じアルゴリズムで異なるビッ
ト拡散回路を構成することができる。
(x’,y’)を伝送路上のシンボルへ割り当てる。割
り当ては、例えば図12に示すように、QPSK方式に
従って行われる。即ち、 (x’,y’)=(0,0)のとき、(I’,Q’)=
(1/√2,1/√2)、 (x’,y’)=(0,1)のとき、(I’,Q’)=
(1/√2,−1/√2)、 (x’,y’)=(1,0)のとき、(I’,Q’)=
(−1/√2,1/√2)、 (x’,y’)=(1,1)のとき、(I’,Q’)=
(−1/√2,−1/√2) として割り当てが行われる。
表されるシンボルS’の順番を所定の規則に従って入れ
替えることによって、シンボルの拡散を行い、シンボル
S(I,Q)を得るものであり、これによって、伝送路
上で受けたバースト的な誤りを拡散することができる。
を拡散の単位ブロックとして、N未満の、Nと互いに素
な数Gを定めたとき、拡散は、拡散前のシンボルを要素
とするベクトル(S’1,S’2,・・・,S’k,・
・・,S’N−1)から拡散後のシンボルを要素とする
ベクトル(S1,S2,・・・,Sn,・・・,SN−
1)への置換として実行される。このとき、Sn=S’
k(n=G^k mod N)である。
成分とQ成分に従って、搬送波を変調し、アンテナ9を
介して送信する。
データを受信する受信装置の構成例を表している。復調
器32は、アンテナ31を介して受信した電波を復調
し、I成分信号とQ成分信号を出力する。シンボル逆拡
散回路33は、図9のシンボル拡散回路7におけるシン
ボル拡散処理と逆の処理、即ち、シンボル拡散回路7に
おいて入れ替えたシンボルの順番を元の順番に戻す処理
を行い、I信号成分I’とQ信号成分Q’を出力する。
シンボル逆拡散回路33より出力されたI’信号とQ’
信号に対して、図9のビット拡散回路5−1,5−2に
おいて変更したビットの順番を、元の順番に戻す処理を
実行する。
出力されたI’信号成分に対応するデータxと、Q’信
号成分に対応するデータyは、並直列変換器35に入力
され、2系列のデータ(x,y)から1系列のデータに
変換され、ビット挿入回路36に供給される。
ット消去回路3におけるビット消去処理と反対に、ビッ
ト挿入処理が行われる。ビット挿入回路36により、ビ
ットが挿入されたI信号成分のデータxとQ信号成分の
データyは、ビタビ復号器37に入力され、ビタビ復号
され、再生情報38として出力されるようになされてい
る。
32で復調されて、各シンボルのI成分とQ成分のデー
タが得られる。このI成分とQ成分のデータは、シンボ
ル逆拡散回路33に入力され、そこで、シンボル拡散回
路7における場合と逆の操作が行なわれ、逆拡散された
データI’とQ’が得られる。
回路7で用いた場合と同じ値N,Gを用いて表すと、逆
拡散前のシンボルを要素とするベクトル(S1,S2,
・・・,Sn,・・・,SN−1)を、逆拡散後のシン
ボルを要素とするベクトル(S’1,S’2,・・・,
S’k,・・・,S’N−1)へ置換する処理となる。
このとき、Sn=S’k(n=G^k mod N)であ
る。
成分データI’と、Q成分データQ’は、それぞれビッ
ト逆拡散回路34−1,34−2に供給される。
それぞれ、ビット拡散回路5−1,5−2に対応し、そ
れぞれ、ビット拡散回路5−1,5−2と逆の操作を行
う。
し、適当な数値sを定め、M個の入力系列からなるベク
トル(B’0,B’1,・・・,B’n,・・・,B’
M−1)から、逆拡散後のM個の出力系列からなるベク
トル(B0,B1,・・・,Bk,・・・,BM−1)
が求められる。このとき、B’n=Bk(n=k+s m
od M)である。
−2のビット逆拡散で用いる数値sは、それぞれ、ビッ
ト拡散回路5−1,5−2で用いる数値sと同じ値を用
いる。
(x,y)は、次段の並直列変換器35に供給され、そ
こで直並列変換器4と逆の操作が行なわれ、2系列のデ
ータ(x,y)から1系列のデータに変換される。
3と逆の操作が行われる。即ち、前述の例の消去マップ X:10 Y:11 を用いたビット消去回路3の処理に対応して、ビット挿
入回路36は、 X1,Y1,Y2(いまの場合、x1,y1,y2) の順で入力されるデータに対して、消去されているデー
タX2(x2)に相当する位置で任意のダミーデータ
(ここでは0とする)を挿入して、Xデータとして、X
1(x1),0を、Yデータとして、Y1(y1),Y
2(y2)を、この順で出力する。また、ダミーデータ
を挿入した位置を示す挿入フラグをビタビ復号器37に
供給する。
2の状態遷移(図11)に従ってビタビ復号を行う。図
14にビタビ復号器37の例を示す。入力端子62−
1,62−2には、ビット挿入回路36より出力された
データX,Yが、それぞれ入力される。これらのデータ
X,Yは、ブランチメトリック演算回路63−1乃至6
3−4に入力されている。ブランチメトリック演算回路
63−1においては、入力データ(X,Y)と図12に
示した座標点(1/√2,1/√2)との距離を、ブラ
ンチメトリックとして演算する。同様に、ブランチメト
リック演算回路63−2乃至63−4においては、入力
データ(X,Y)と座標点(1/√2,−1/√2),
(−1/√2,1/√2)または(−1/√2,−1/
√2)との距離が演算されるようになされている。
3−4の出力(ブランチメトリック)BM00,BM1
1は、ACS(Add Compare Select)回路64−1,6
4−3に入力されている。同様に、ブランチメトリック
演算回路63−2の出力(ブランチメトリック)BM0
1とブランチメトリック演算回路63−3の出力(ブラ
ンチメトリック)BM10が、ACS回路64−2,6
4−4に入力されている。
ステートメトリック記憶装置66−1の出力(ステート
メトリック)SM00とステートメトリック記憶装置6
6−2の出力(ステートメトリック)SM01が入力さ
れており、ACS回路64−2,64−4には、ステー
トメトリック記憶装置66−3の出力(ステートメトリ
ック)SM10とステートメトリック記憶装置66−4
の出力(ステートメトリック)SM11が入力されてい
る。
された一方のブランチメトリックBMとそれに対応する
ステートメトリックSMを加算するとともに、他方のブ
ランチメトリックBMとそれに対応するステートメトリ
ックSMを加算する。そして、ACS回路64−1乃至
64−4は、2つの加算結果を比較し、その比較結果に
対応して、小さい方の加算値をステートメトリック記憶
装置66−1乃至66−4に、新たなステートメトリッ
クSMとして出力するとともに、その選択結果を表す信
号SEL00乃至SEL11をパスメモリ65に出力し
ている。さらに、パスメモリ65には、ステートメトリ
ック記憶装置66−1乃至66−4から、ステートメト
リックSM00乃至SM11が入力されている。
66−4は、端子61から入力される信号によりリセッ
トされるようになされている。パスメモリ65は、端子
67から復号結果を出力するようになされている。
は、入力データ(X,Y)と座標点(1/√2,1/√
2)との距離がブランチメトリックBM00として計算
される。同様にブランチメトリック演算回路63−2で
は入力データ(X,Y)と座標点(1/√2,−1/√
2)との距離、ブランチメトリック演算回路63−3で
は入力データ(X,Y)と座標点(−1/√2,1/√
2)との距離、ブランチメトリック演算回路63−4で
は入力データ(X,Y)と座標点(−1/√2,−1/
√2)との距離が、ブランチメトリックBM01,BM
10,BM11としてそれぞれ計算される。なお、ここ
では、前段のビット挿入回路36から供給される挿入フ
ラグに従って、挿入されたダミーデータに関する距離計
算は省略される。即ち、挿入されたビットと比較すべき
座標との距離は、すべて同じ(例えば0)とされる。
2の状態遷移に従って次の2つの式が計算され、尤度の
大きい方、即ち、計算結果の小さい方が選択され、その
選択情報SELは後段のパスメモリ65に、その計算結
果SMはステートメトリック記憶装置66−1に、それ
ぞれ供給される。
ートメトリック記憶装置66−1の値、SM01は、1
単位時間前のステートメトリック記憶装置66−2の
値、BM00は、ブランチメトリック演算回路63−1
の演算結果、BM11は、ブランチメトリック演算回路
63−4の演算結果を、それぞれ表している。
L00=0が、式(2)の計算結果の方が小さければS
EL00=1が、後段のパスメモリ65に供給される。
そして、前者の場合、SM00+BM00が、後者の場
合、SM01+BM11が、それぞれステートメトリッ
ク記憶装置66−1に、新たなステートメトリックSM
00として記憶される。
明する。状態00に到達するパスは2本あり、1本目は
状態00で0が入力され、00を出力するパスで、比較
される計算式は式(1)のようになり、2本目は状態0
1で0が入力され、11を出力するパスで、比較される
計算式は式(2)のようになる。計算結果のうち小さい
ほうが新たなステートメトリックSM00としてステー
トメトリック記憶装置66−1に供給される。
4−4においても行われる。なお、ステートメトリック
記憶装置66−1乃至66−4は、システムが動作する
初期段階で0にリセットされる。この制御は図には示し
ていない制御装置から端子61を介して行われる。
に従って、ACS回路64−1乃至64−4からの選択
情報SEL00乃至SEL11を用いて、入力データ、
即ち復号データの選択、記憶、伝搬を行う。
3−1の構成例を表している。端子62−1より入力さ
れたデータXは、減算回路51に入力され、発生回路5
2からの1/√2で減算されるようになされている。減
算回路51の出力は、乗算回路53に分岐して入力さ
れ、乗算される(即ち、自乗される)ようになされてい
る。セレクタ203は、乗算回路53の出力と、発生回
路202の出力の供給を受け、端子201を介してXに
対する挿入フラグが、ビット挿入回路36より入力され
たとき、発生回路202が発生する0を選択し、その他
のとき、乗算回路53の出力を選択し、加算回路54に
出力する。
タYが、減算回路55に入力され、発生回路56からの
1/√2で減算されるようになされている。減算回路5
5の出力は、乗算回路57に分岐して入力され、乗算
(自乗)されるようになされている。セレクタ206
は、乗算回路57の出力と、発生回路205の出力の供
給を受け、端子204を介してYに対する挿入フラグが
ビット挿入回路36より入力されたとき、発生回路20
5が発生する0を選択し、その他のとき、乗算回路57
の出力を選択し、加算回路54に出力している。加算回
路54は、セレクタ203の出力とセレクタ206の出
力とを加算し、ブランチメトリックBM00として出力
するようになされている。
力されないとき、減算回路51が、X−1/√2を出力
し、これが乗算回路53において自乗され、乗算回路5
3から(X−1/√2)2が出力される。同様に、減算
回路55が、Y−1/√2を出力し、この値が乗算回路
57により自乗され、乗算回路57は(Y−1/√2)
2を出力する。加算回路54は、乗算回路53の出力と
乗算回路57の出力の加算値(X−1/√2)2+(Y
−1/√2)2をブランチメトリックBM00として出
力する。
とき、セレクタ203は、0を出力するので、加算回路
54の出力は、(Y−1/√2)2となり、Yに対する
挿入フラグが入力されたとき、セレクタ206は、0を
出力するので、加算回路54の出力は、(X−1/√
2)2となる。
63−4においても、図15に示した場合と同様の構成
の回路により、同様の演算が行われる。但し、ブランチ
メトリック演算回路63−2においては、発生回路52
の出力は1/√2、発生回路56の出力は−1/√2と
される。また、ブランチメトリック演算回路63−3に
おいては、発生回路52と56の出力は、それぞれ−1
/√2と1/√2とされ、ブランチメトリック演算回路
63−4においては、それぞれ−1/√2と−1/√2
とされる。
す。端子71−1乃至71−4には、ACS回路64−
1乃至64−4より出力された選択情報SEL00乃至
SEL11が入力されている。これらの選択情報SEL
00乃至SEL11は、それぞれ2入力1出力のセレク
タ73−1乃至73−4に制御信号として入力されてい
る。また、セレクタ73−1には、2つの入力として、
端子72−1から固定データ0が入力されている。同様
に、セレクタ73−2乃至73−4には、端子72−2
乃至72−4から、それぞれ2入力として固定データ
0,1または1が入力されている。
報SEL00乃至SEL11に対応して、2つの入力の
うちの一方を選択し、後段のレジスタ81−1乃至81
−4に出力する。但し、この第1列目のセレクタ73−
1乃至73−4には、上述したように、端子72−1乃
至72−4から2入力として同一のデータが入力されて
いるため、レジスタ81−1乃至81−4には、それぞ
れ0,0,1または1が記憶されることになる。
4列)のセレクタとレジスタからなる構成が設けられて
いる。即ち、第2列目においては、セレクタ74−1乃
至74−4とレジスタ82−1乃至82−4が設けられ
ている。セレクタ74−1,74−3には、前列のレジ
スタ81−1の出力とレジスタ81−2の出力が供給さ
れている。セレクタ74−2,74−4には、レジスタ
81−3の出力とレジスタ81−4の出力が入力されて
いる。そして、セレクタ74−1乃至74−4は、選択
情報SEL00乃至SEL11の値に対応して、2入力
のうちの一方を選択し、後段のレジスタ82−1乃至8
2−4に出力する処理を行う。例えば、レジスタ74−
1は、選択情報SEL00が0であるとき、レジスタ8
1−1の出力を選択し、選択情報SEL00が1である
とき、レジスタ81−2の出力を選択し、出力するよう
になされている。
出力は、4入力1出力のセレクタ85に入力されてい
る。
至87−4から、図14のステートメトリック記憶装置
66−1乃至66−4より出力されたステートメトリッ
クSM00乃至SM11が入力されている。最小値比較
回路88は、4つのステートメトリックの大きさを比較
し、最小のものを選択する。そして、ステートメトリッ
クSM00が最小であったとき、データ00を出力し、
ステートメトリックSM01が最小であったとき、デー
タ01を出力し、ステートメトリックSM10が最小で
あったとき、データ10を出力し、ステートメトリック
SM11が最小であったとき、データ11を出力する。
セレクタ85は、最小値比較回路88からの入力が00
であるとき、レジスタ84−1の出力を選択し、01で
あるとき、レジスタ84−2の出力を選択し、10であ
るとき、レジスタ84−3の出力を選択し、11である
とき、レジスタ84−4の出力を選択し、端子86から
復号結果として出力するようになされている。端子72
−1乃至72−4の固定値は、それぞれの状態に対応す
る復号情報を意味する。
11の状態遷移図に基づいている。パスメモリ65の構
成のうち、最上行は状態00に、第2行目は状態01
に、第3行目は状態10に、最下行は状態11に、それ
ぞれ対応する。また、第1列目は復号情報の取り込みを
行う。図11によれば、状態00に到達するパスは、状
態00と状態01からの2本存在する。それぞれのパス
に対応する入力ビット即ち復号情報は、いずれの場合も
0である。そこで、状態00(最上行)における第1列
では、選択情報SEL00によってそれに対応する復号
情報0が選択されるように、セレクタ73−1の入力端
子が配線されている。
0、状態11に対しても同様にして結線されている。
択、伝搬および記憶が行われる。図11によれば、状態
00に到達するパスは、状態00、状態01からの2本
存在する。そこで、状態00における第2列では、選択
情報SEL00によって、それに対応する状態からのデ
ータが選択されるように、セレクタ74−1の入力端子
が配線されている。
ている。さらに、第2行乃至第3行の状態01、状態1
0、状態11においても同様にして結線されている。
4つの復号データから、最も尤度の大きいパスに対応す
るデータが最終的な復号データとして出力される。「最
も尤度の大きいパス」とは、4つのステートメトリック
SM00乃至SM11のうち、最小の値を持つものに対
応するパスであり、セレクタ85で、その時点における
ステートメトリックの最小値に対応するパス、即ち、最
も尤度の大きいパスが選択されることになる。
(高ビットレート)の伝送が叫ばれる中、前述のデジタ
ルデータ伝送システムの変調方式を、QPSKから16
QAM、64QAM、256QAM等に拡張することが
考えられる。こうすると、伝送できるビット数は、QP
SKの2ビットに対してそれぞれ、4ビット、6ビッ
ト、または8ビットとなり、QPSKに対して2倍、3
倍、6倍に増加することになる。
のブロック図を示す。図17において、図9における場
合と対応する部分には、同一の符号を付してある。即
ち、この例においては、直並列変換器4において、ビッ
ト消去回路3より出力されたシリアルデータが、4ビッ
トを単位とするデータu,v,x,yに変換される。そ
して、各データ毎に、ビット拡散回路91−1乃至91
−4において、ビット拡散処理が行われ、データu’,
v’,x’,y’として、信号点割当回路6に供給され
るようになされている。その他の構成は、図7における
場合と同様である。
において、1系列のデータが16QAMに対応する4系
列のデータ(u,v,x,y)に変換され、それぞれが
ビット拡散回路91−1乃至91−4において、所定の
規則に従って、ビットの順番を入れ替えることにより、
ビット拡散処理が行われる。その処理は、図9における
ビット拡散回路5−1,5−2における処理と同様の処
理であり、それぞれが異なる数値sを用いて、異なるビ
ット拡散処理を実行する。
トのデータ(u’,v’,x’,y’)を伝送路上のシ
ンボルへ割り当てる。割り当ては、例えば図18に従っ
て行われる。即ち、例えば、 (u’,v’,x’,y’)=(0,0,0,0)のと
き、 (I’,Q’)=(3/√10,3/√10)、 (u’,v’,x’,y’)=(0,0,0,1)のと
き、 (I’,Q’)=(3/√10,1/√10) として割り当てが行われる。
れる。
われ、データが送信される。
うな16QAM方式で信号点割り当てを行い、送信した
データを受信する場合、受信装置は、図13に対応し
て、図19に示すように構成することが考えられる。し
かしながら、実際には、図19に示すように受信装置を
構成することはできない。
路33に復調器32より入力されるデータ(I,Q)の
それぞれの成分I,Qは、QPSK方式の場合、それぞ
れが1ビットを表していたが、16QAM方式の場合、
それぞれが2ビットを表すことになる。例えば、図18
に示す信号点配置の場合、Iは、第1のビットと第3の
ビットのデータを表し、Qは、第2のビットと第4のビ
ットのデータを表している。しかしながら、例えば、I
は、1/√10や3/√10といった1つの値であり、
Qも同様に1つの値である。従って、これを、図19に
示すように、u’,v’に分割したり、x’,y’に分
割することはできない。その結果、16QAM方式の場
合におけるデータ受信装置は、やはり図13に示すよう
に構成されることになる。
おいて行われる処理は、次のようになると考えられる。
ト挿入回路36に、x1,y1,x2,y2,x3,y
3,・・・のようにデータが入力されたとすると、同図
(B)に示すように、x1,y1が、データX1,Y1
として出力され、次にダミーデータdが、データX2と
して出力され、データx2が、データY2として出力さ
れる。また、同様に、データy2,x3が、データX
3,Y3として出力された後、ダミーデータdが、デー
タX4として出力され、次に、データy3が、データY
4として出力される。
ト消去回路3における処理と逆の処理を実行しているこ
とにはならない。即ち、ビット消去回路3において行っ
ていたビット消去(ビット操作)処理は、1ビット単位
で行っていたものである。これに対して、図20(B)
に示すデータx1,y2などは、それぞれが2ビットの
データに対応しているものであり、その後に1ビットの
ダミーデータdを挿入し、さらにその次に2ビットのデ
ータx2を出力すると、結局、元のデータ配列とは全く
異なるデータ配列が出力されてしまうことになる。
ビタビ復号器37でビタビ復号すると、復号結果は、成
分が若干劣化するといった類のものではなく、全く異な
るものになるため、復号は不可能となる。
受信装置のシンボル逆拡散回路33において、硬判定を
行うようにすれば、図19に示すように、(I,Q)か
ら、u’,v’,x’,y’を生成することができると
考えられる。即ち、この場合、(I,Q)の座標と図1
8に示す各信号点との距離が計算され、(I,Q)が最
も距離の短い信号点に対応されるので、この信号点か
ら、u’,v’,x’,y’を生成することが可能であ
る。しかしながら、このような硬判定を行うと、正確な
データの復号が困難になる。
たものであり、16QAM、64QAM、256QAM
などの多値多位相変調方式で伝送されてきたデータを正
確に復号化することができるようにするものである。
受信装置は、受信した信号からI成分およびQ成分を復
調する復調手段と、I成分およびQ成分のうちの少なく
とも一方に対して、その成分の値が第1の範囲にある場
合、データにおける所定のビットに対するメトリックの
値を所定の最大値にし、その成分の値が第2の範囲にあ
る場合、メトリックの値を所定の最小値にし、その成分
の値が第3の範囲にある場合、メトリックの値を補間し
て計算するメトリック計算手段と、メトリックを利用し
てデータの復号を行う復号手段とを備えることを特徴と
する。
した信号からI成分およびQ成分を復調するステップ
と、I成分およびQ成分のうちの少なくとも一方に対し
て、その成分の値が第1の範囲にある場合、データにお
ける所定のビットに対するメトリックの値を所定の最大
値にし、その成分の値が第2の範囲にある場合、メトリ
ックの値を所定の最小値にし、その成分の値が第3の範
囲にある場合、メトリックの値を補間して計算するステ
ップと、メトリックを利用してデータの復号を行うステ
ップとを備えることを特徴とする。
は、復調手段は、受信した信号からI成分およびQ成分
を復調し、メトリック計算手段は、I成分およびQ成分
のうちの少なくとも一方に対して、その成分の値が第1
の範囲にある場合、データにおける所定のビットに対す
るメトリックの値を所定の最大値にし、その成分の値が
第2の範囲にある場合、メトリックの値を所定の最小値
にし、その成分の値が第3の範囲にある場合、メトリッ
クの値を補間して計算し、復号手段は、メトリックを利
用してデータの復号を行う。
は、受信した信号からI成分およびQ成分を復調し、I
成分およびQ成分のうちの少なくとも一方に対して、そ
の成分の値が第1の範囲にある場合、データにおける所
定のビットに対するメトリックの値を所定の最大値に
し、その成分の値が第2の範囲にある場合、メトリック
の値を所定の最小値にし、その成分の値が第3の範囲に
ある場合、メトリックの値を補間して計算し、メトリッ
クを利用してデータの復号を行う。
で送信されたデータを受信する、本発明のデータ受信装
置の第1の実施例を表している。図1において、従来の
図13に示す場合と対応する部分には、同一の符号を付
してある。図1の実施例においては、シンボル逆拡散回
路33は、図17のシンボル拡散回路7におけるシンボ
ル拡散処理と逆の処理、即ち、シンボル拡散回路7にお
いて入れ替えたシンボルの順番を元の順番に戻す処理を
行い、I信号成分I’とQ信号成分Q’をメトリック計
算回路39−1,39−2(メトリック計算手段)にそ
れぞれ出力するようになされている。
のI成分I’により規定されるシンボルの第1のビット
に対するメトリックu’および第3のビットに対するメ
トリックx’を計算し、第1のビットに対するメトリッ
クu’をビット逆拡散回路101−1に出力するととも
に、第3のビットに対するメトリックx’をビット逆拡
散回路101−3に出力するようになされている。
のQ成分Q’により規定されるシンボルの第2のビット
に対するメトリックv’および第4のビットに対するメ
トリックy’を計算し、第2のビットに対するメトリッ
クv’をビット逆拡散回路101−2に出力するととも
に、第4のビットに対するメトリックy’をビット逆拡
散回路101−4に出力するようになされている。
すように構成されている。図2に示すように、図1のシ
ンボル逆拡散回路33より出力されたI信号は、判定回
路111−1乃至111−3および121−1乃至12
1−4に入力される。
16QAMで信号点割り当て処理が行われた信号を受信
する。このうち、図18に示す、I成分の値が3/√1
0である、16QAMの信号点0000、0001、0
101および0100に対応するシンボルが、図3に示
すシンボルの集合SI00を構成し、I成分の値が1/
√10である、16QAMの信号点0010、001
1、0111および0110に対応するシンボルが、図
3に示すシンボルの集合SI01を構成する。
/√10である、16QAMの信号点1010、101
1、1111および1110に対応するシンボルは、図
3に示すシンボルの集合SI11を構成し、I成分の値
が−3/√10である、16QAMの信号点1000、
1001、1101および1100に対応するシンボル
は、図3に示すシンボルの集合SI10を構成する。
が3/√10である、16QAMの信号点0000、0
010、1010および1000に対応するシンボル
は、図3に示すシンボルの集合SQ00を構成し、Q成
分の値が1/√10である、16QAMの信号点000
1、0011、1011および1001に対応するシン
ボルは、図3に示すシンボルの集合SQ01を構成す
る。
/√10である、16QAMの信号点0101、011
1、1111および1101に対応するシンボルは、図
3に示すシンボルの集合SQ11を構成し、Q成分の値
が−3/√10である、16QAMの信号点0100、
0110、1110および1100に対応するシンボル
は、図3に示すシンボルの集合SQ10を構成する。
の値が、集合SI11に属するシンボルのI成分の値
(−1/√10)以下であるか否か(即ち、I信号の値
が図4の領域1または領域2に属するか否か)を判断
し、I信号の値が領域1または領域2に属すると判断し
た場合、判定ビットd1の値として1をセレクタ112
に出力し、I信号の値が領域1および領域2のいずれに
も属さないと判断した場合、0をセレクタ112に出力
するようになされている。
の値が、集合SI01に属するシンボルのI成分の値
(1/√10)以下であり、かつ、集合SI11に属す
るシンボルのI成分の値(−1/√10)より大きいか
否か(即ち、I信号の値が図4の領域3に属するか否
か)を判断し、I信号の値が領域3に属すると判断した
場合、判定ビットd2の値として1をセレクタ112に
出力し、I信号の値が領域3に属さないと判断した場
合、0をセレクタ112に出力するようになされてい
る。
の値が、集合SI01に属するシンボルのI成分の値
(1/√10)より大きいか否か(即ち、I信号の値が
図4の領域4または領域5に属するか否か)を判断し、
I信号の値が領域4または領域5に属すると判断した場
合、判定ビットd3の値として1をセレクタ112に出
力し、I信号の値が領域4および領域5のいずれにも属
さないと判断した場合、0をセレクタ112に出力する
ようになされている。
回路115より供給された値(シンボルの集合SI01
に属するシンボルのI成分の値si01、今の場合、s
i01=1/√10)と、シンボル逆拡散回路33より
供給された受信信号のI成分の値RIの差(si01−
RI)を計算し、その計算結果をセレクタ112に出力
するようになされている。
至111−3より供給された判定ビットd1乃至d3の
値が(d1,d2,d3)=(1,0,0)である場
合、定数発生回路113より供給された値(メトリック
の最大値、今の場合、2/√10)を、データの第1の
ビットに対するメトリックu’としてビット逆拡散回路
101−1に出力し、判定ビットd1乃至d3の値が
(d1,d2,d3)=(0,0,1)である場合、定
数発生回路114より供給された値(メトリックの最小
値、今の場合、0)を出力するようになされている。
乃至d3の値が(d1,d2,d3)=(0,1,0)
である場合、定数発生回路115および加算回路(減算
回路)116により計算された値(si01−RI)
を、データの第1のビットに対するメトリックu’とし
てビット逆拡散回路101−1に出力するようになされ
ている。
の値が、集合SI11に属するシンボルのI成分の値
(−3/√10)以下であるか、あるいは、集合SI0
0に属するシンボルのI成分の値(3/√10)より大
きいか否か(即ち、I信号の値が図5の領域1または領
域5に属するか否か)を判断し、I信号の値が領域1ま
たは領域5に属すると判断した場合、判定ビットd4の
値として1をセレクタ122に出力し、I信号の値が領
域1および領域5のいずれにも属さないと判断した場
合、0をセレクタ122に出力するようになされてい
る。
の値が、集合SI11に属するシンボルのI成分の値
(−1/√10)以下であり、かつ、集合SI10に属
するシンボルのI成分の値(−3/√10)より大きい
か否か(即ち、I信号の値が図5の領域2に属するか否
か)を判断し、I信号の値が領域2に属すると判断した
場合、判定ビットd5の値として1をセレクタ122に
出力し、I信号の値が領域2に属さないと判断した場
合、0をセレクタ122に出力するようになされてい
る。
の値が、集合SI01に属するシンボルのI成分の値
(1/√10)以下であり、かつ、集合SI11に属す
るシンボルのI成分の値(−1/√10)より大きいか
否か(即ち、I信号の値が図5の領域3に属するか否
か)を判断し、I信号の値が領域3に属すると判断した
場合、判定ビットd6の値として1をセレクタ122に
出力し、I信号の値が領域3に属さないと判断した場
合、0をセレクタ122に出力するようになされてい
る。
の値が、集合SI00に属するシンボルのI成分の値
(3/√10)以下であり、かつ、集合SI01に属す
るシンボルのI成分の値(1/√10)より大きいか否
か(即ち、I信号の値が図5の領域4に属するか否か)
を判断し、I信号の値が領域4に属すると判断した場
合、判定ビットd7の値として1をセレクタ122に出
力し、I信号の値が領域4に属さないと判断した場合、
0をセレクタ122に出力するようになされている。
回路123より供給された値(シンボルの集合SI00
に属するシンボルのI成分の値si00、今の場合、s
i00=3/√10)と、シンボル逆拡散回路33より
供給された受信信号のI成分の値RIの差(si00−
RI)を計算し、その計算結果をセレクタ122に出力
するようになされている。
回路125より供給された値(シンボルの集合SI10
に属するシンボルのI成分の値si10、今の場合、s
i10=−3/√10)と、シンボル逆拡散回路33よ
り供給された受信信号のI成分の値RIの差(RI−s
i10)を計算し、その計算結果をセレクタ122に出
力するようになされている。
至121−4より供給された判定ビットd4乃至d7の
値が(d4,d5,d6,d7)=(1,0,0,0)
である場合、定数発生回路114より供給された値(メ
トリックの最小値、今の場合、0)を、データの第3の
ビットに対するメトリックx’としてビット逆拡散回路
101−3に出力し、判定ビットd4乃至d7の値が
(d4,d5,d6,d7)=(0,0,1,0)であ
る場合、定数発生回路113より供給された値(メトリ
ックの最大値、今の場合、2/√10)を出力するよう
になされている。
乃至d7の値が(d4,d5,d6,d7)=(0,
1,0,0)である場合、定数発生回路125および加
算回路(減算回路)126により計算された値(RI−
si10)を、データの第3のビットに対するメトリッ
クx’としてビット逆拡散回路101−3に出力し、判
定ビットd4乃至d7の値が(d4,d5,d6,d
7)=(0,0,0,1)である場合、定数発生回路1
23および加算回路(減算回路)124により計算され
た値(si00−RI)を出力するようになされてい
る。
トリック計算回路39−1と同様に構成され、シンボル
逆拡散回路33より供給された受信信号のQ成分の値に
対応して、データの第2のビットに対するメトリック
v’および第4のビットに対するメトリックy’を計算
し、ビット逆拡散回路101−2,101−4にそれぞ
れ出力する。
1,・・・,4)は、メトリック計算回路39−1,3
9−2より供給された第iのビットに対するメトリック
に対して、図17のビット拡散回路91−iにおいて変
更したビットの順番を元の順番に戻す処理を実行した
後、各メトリックを並直列変換器35に出力するように
なされている。
1系列のデータに変換されるようになされている。
を表している。この実施例においては、入力端子62−
1にビット挿入回路36の出力X(第1のビットに対す
るメトリックuまたは第3のビットに対するメトリック
xに対応する値)が入力され、入力端子62−2にビッ
ト挿入回路36の出力Y(第2のビットに対するメトリ
ックvまたは第4のビットに対するメトリックyに対応
する値)が入力されるようになされている。
値Xは、セレクタ134−1に入力されるとともに、減
算回路131−1に入力される。減算回路131−1
は、Xの最大値からXを減算した後、その値をセレクタ
134−3に出力するようになされている。また、入力
端子62−2より入力された値Yは、セレクタ134−
2に入力されるとともに、減算回路131−2に入力さ
れる。減算回路131−2は、Yの最大値からYを減算
した後、その値をセレクタ134−4に出力するように
なされている。
5−1の出力である値0と、入力端子62−1を介して
値Xの供給を受け、ビット挿入回路36より、Xに対す
る挿入フラグが入力されたとき、定数発生回路135−
1が発生した値0を選択し、その他のとき、値Xを選択
し、選択した値を加算回路132−1,132−2に出
力するようになされている。
5−2の出力である値0と、入力端子62−2を介して
値Yの供給を受け、ビット挿入回路36より、Yに対す
る挿入フラグが入力されたとき、定数発生回路135−
2が発生した値0を選択し、その他のとき、値Yを選択
し、選択した値を加算回路132−1,132−3に出
力するようになされている。
5−3の出力である値0と、減算回路131−1の出力
である、Xの最大値から値Xを減算した値の供給を受
け、ビット挿入回路36より、Xに対する挿入フラグが
入力されたとき、定数発生回路135−3が発生した値
0を選択し、その他のとき、Xの最大値から値Xを減算
した値を選択し、選択した値を加算回路132−3,1
32−4に出力するようになされている。
5−4の出力である値0と、減算回路131−2の出力
である、Yの最大値から値Yを減算した値の供給を受
け、ビット挿入回路36より、Yに対する挿入フラグが
入力されたとき、定数発生回路135−4が発生した値
0を選択し、その他のとき、Yの最大値から値Yを減算
した値を選択し、選択した値を加算回路132−2,1
32−4に出力するようになされている。
1より供給された値と、セレクタ134−2より供給さ
れた値を加算し、その結果をブランチメトリックBM0
0として出力するようになされている。加算回路132
−2は、セレクタ134−1より供給された値と、セレ
クタ134−4より供給された値を加算し、その結果を
ブランチメトリックBM01として出力している。同様
に、加算回路132−3は、セレクタ134−2より供
給された値と、セレクタ134−3より供給された値を
加算し、その結果をブランチメトリックBM10として
出力し、加算回路132−4は、セレクタ134−3よ
り供給された値と、セレクタ134−4より供給された
値を加算し、その結果をブランチメトリックBM11と
して出力するようになされている。
算回路132−4の出力BM11は、ACS回路133
−1,133−3に入力されている。同様に、加算回路
132−2の出力BM01と、加算回路132−3の出
力BM10が、ACS回路133−2,133−4に入
力されている。
た、ステートメトリック記憶装置66−1の出力SM0
0とステートメトリック記憶装置66−2の出力SM0
1が入力されており、ACS回路133−2,133−
4には、ステートメトリック記憶装置66−3の出力S
M10とステートメトリック記憶装置66−4の出力S
M11が入力されている。
入力されたブランチメトリックとステートメトリックを
加算して、新たなステートメトリックを計算し、その計
算結果をステートメトリック記憶装置66−1乃至66
−4に出力するとともに、選択されたパスに対応する情
報SEL00乃至SEL11をパスメモリ65に出力す
るようになされている。
他の構成は、図14における場合と同様であるので、そ
の説明を省略する。
他の構成は、図13における場合と同様であるので、そ
の説明を省略する。
て説明する。
で受けた受信信号を復調し、シンボルのI成分とQ成分
のデータを、シンボル逆拡散回路33に出力する。シン
ボル逆拡散回路33は、そのI成分とQ成分のデータに
対して、シンボル逆拡散の処理を行った後、I成分I’
をメトリック計算回路39−1に出力し、Q成分Q’を
メトリック計算回路39−2に出力する。
れたI成分I’から、16QAMのシンボルを構成する
第1のビットに対するメトリックu’および第3のビッ
トに対するメトリックx’を計算し(その計算方法の詳
細は後述する)、第1のビットに対するメトリックu’
をビット逆拡散回路101−1に出力し、第3のビット
に対するメトリックx’をビット逆拡散回路101−3
に出力する。
は、供給されたQ成分Q’から、16QAMのシンボル
を構成する第2のビットに対するメトリックv’および
第4のビットに対するメトリックy’を計算し、第2の
ビットに対するメトリックv’をビット逆拡散回路10
1−2に出力し、第4のビットに対するメトリックy’
をビット逆拡散回路101−4に出力する。
−2におけるメトリック計算について説明する。ここに
おけるメトリックとは、例えば、次式によって規定され
る、所定の受信信号を受信したときに、その受信信号を
構成するビットに対する条件付き事後確率を意味する。 P(bi=0|R)=P(bi=0∩R)/P(R) (3)
R(I,Q)を受信したとき、送信シンボルの第iのビ
ットが0である条件付き事後確率を、P(R)は、受信
信号R(I,Q)を受信する確率を、P(bi=0∩
R)は、第iのビットが0であるシンボルが送信され、
受信信号R(I,Q)が受信された確率を、それぞれ表
している。
(I,Q)を受信したとき、送信シンボルの第iのビッ
トが1である条件付き事後確率を求めることができる。 P(bi=1|R)=P(bi=1∩R)/P(R) (4)
R(I,Q)を受信したとき、送信シンボルの第iのビ
ットが1である条件付き事後確率を、P(bi=1∩
R)は、第iのビットが1であるシンボルが送信され、
受信信号R(I,Q)が受信された確率を、それぞれ表
している。
(I,Q)を受信したとき、送信シンボルの第iのビッ
トが1である条件付き事後確率を求めることができる。 P(bi=1|R)=1−P(bi=0|R) (5)
39−1が、受信信号のI成分から、シンボルの第1の
ビットに対するメトリックと第3のビットに対するメト
リックを計算し、メトリック計算回路39−2が、Q成
分から、シンボルの第2のビットに対するメトリックと
第4のビットに対するメトリックを計算している。
に対するメトリック(=P(b1=0|R))と同一で
ある、受信信号RのI成分RIを表すビット列(例え
ば、集合SI00における00)の第1のビットb’1
が0であるときの確率P(b’1=0|RI)を示して
いる。
Iが領域1および領域2(確率P(b’1=0|RI)
(即ち、確率P(b1=0|RI))が小さい領域)
(第1の範囲)に属する場合、図4(実線)に示すよう
に、データの第1のビットに対するメトリックを最大値
に設定し、受信信号のI成分が領域4および領域5(確
率P(b’1=0|RI)が大きい領域)(第2の範
囲)に属する場合、データの第1のビットに対するメト
リックを最小値に設定している。
(b’1=0|RI)が大きく変化する領域3(第3の
範囲)に属する場合、データの第1のビットに対するメ
トリックを、式 ‖si01−RI‖ (6) に従って線形補間して算出している。なお、‖a−b‖
は、aとbの間のユークリッド距離を表している。今の
場合、si01およびRIは、スカラであるので、‖s
i01−RI‖は、|si01−RI|(絶対値)と同
一である。
確率P(b’1=0|RI)は、指数関数で近似され
る。 P(b’1=0|RI)=A・exp(−B・‖RI−SI01‖) (7)
の確率P(b’1=1|RI)を、次式のように、指数
関数で近似することもできる。 P(b’1=1|RI)=A・exp(−B・‖RI−SI11‖) (8)
属する場合、適当な定数A,Bを選択して、近似を行っ
ている。
に従って最尤パスを選択するので、式(8)および式
(9)において、すべてのメトリックに対して同じ値で
ある定数A,Bは、特に必要ない。同様の理由で、上記
の確率P(b’1=0|RI)の対数に−1を乗じた値
をメトリックとして取り扱うことができる。
1=0に対するメトリックとして、値‖RI−SI01
‖を利用している。また、領域3におけるb’1=1に
対するメトリックとして、値‖RI−SI11‖を利用
することができる。
に対するメトリック(=P(b3=0|R))と同一で
ある、受信信号RのI成分RIを表すビット列の第2の
ビットb’2が0であるときの確率P(b’2=0|R
I)を示している。
Iが領域3(確率P(b’2=0|RI)(即ち、確率
P(b3=0|RI))が小さい領域)(第1の範囲)
に属する場合、図5(実線)に示すように、データの第
3のビットに対するメトリックを最大値に設定し、受信
信号のI成分が領域1および領域5(確率P(b’2=
0|RI)が大きい領域)(第2の範囲)に属する場
合、データの第3のビットに対するメトリックを最小値
に設定している。
(b’2=0|RI)が大きく変化する領域2(第3の
範囲)に属する場合、データの第1のビットに対するメ
トリックを、式 ‖RI−SI10‖ (10) に従って線形補間して算出している。
確率P(b’2=0|RI)は、指数関数で近似され
る。 P(b’2=0|RI)=A2・exp(−B2・‖RI−SI10‖) (11)
の確率P(b’2=1|RI)を、次式のように、指数
関数で近似することもできる。 P(b’2=1|RI)=A2・exp(−B2・‖RI−SI11‖) (12)
に従って最尤パスを選択するので、式(11)および式
(12)において、すべてのメトリックに対して同じ値
である定数A2,B2は、特に必要ない。同様の理由で、
上記の確率P(b’2=0|RI)の対数に−1を乗じ
た値をメトリックとして取り扱うことができる。
対するメトリックとして、値‖RI−SI10‖を利用
している。また、b’2=1に対するメトリックとし
て、値‖RI−SI11‖を利用することができる。
2=0|RI)が大きく変化する領域4(第3の範囲)
に属する場合、データの第1のビットに対するメトリッ
クを、式 ‖SI00−RI‖ (13) に従って線形補間して算出している。
確率P(b’2=0|RI)は、指数関数で近似され
る。 P(b’2=0|RI)=A3・exp(−B3・‖RI−SI10‖) (14)
の確率P(b’2=1|RI)を、次式のように、指数
関数で近似することもできる。 P(b’2=1|RI)=A3・exp(−B3・‖RI−SI11‖) (15)
に従って最尤パスを選択するので、式(14)および式
(15)において、すべてのメトリックに対して同じ値
である定数A3,B3は、特に必要ない。同様の理由で、
上記の確率P(b’2=0|RI)の対数に−1を乗じ
た値をメトリックとして取り扱うことができる。
対するメトリックとして、値‖RI−SI00‖を利用
している。また、b’2=1に対するメトリックとし
て、値‖RI−SI01‖を利用することができる。
に、メトリック計算回路39−2においては、データの
第2のビットに対するメトリックおよび第4のビットに
対するメトリックを計算している。
の最大値、所定の最小値、および、線形補間により算出
された値のいずれかを利用するので、簡単な演算だけで
メトリックを得ることができ、回路規模を小さくすると
ともに、処理を高速に行うことができる。
−1,39−2により算出されたメトリックu’,
v’,x’,y’は、ビット逆拡散回路101−1乃至
101−4によりビット逆拡散の処理を施された後、後
段の並直列変換器35で、図17の直並列変換器4と逆
の操作を行い、4系統のデータから1系列のデータに変
換される。
消去回路3と逆の操作が行われる。即ち、前述の例の消
去マップ X:10 Y:11 を用いて、 u1,v1,x1,y1,u2,v2,x2,y2・・
・ の順で入力されるデータに対して、3ビットを周期とし
て、最後の3ビット目の直前に、任意のダミーデータ
(ここでは0)を挿入して、 データXとして、u1,0,y1,0,x2,・・・ データYとして、v1,x1,u2,v2,y2,・・
・ を、この順で出力するとともに、ダミーデータを挿入し
た位置を示す挿入フラグをビタビ復号器37(復号手
段)に供給する。
2の状態遷移に従ってビタビ復号を行い、再生情報38
を得る。次に、ビタビ復号器37の動作について詳細に
説明する。
−3は、ビット挿入回路36においてXとしてダミーデ
ータが挿入され、Xに対する挿入フラグが入力された場
合、ダミーデータに対するメトリックの確率計算を無効
にするため、値0を出力する。
タ134−4は、ビット挿入回路36においてYとして
ダミーデータが挿入され、Yに対する挿入フラグが入力
された場合、ダミーデータに対するメトリックの確率計
算を無効にするため、値0を出力する。
によるブランチメトリックの算出およびACS回路12
2−1乃至122−4によりステートメトリックの算出
は、すべて加算によって行われているので(後述)、ダ
ミーデータに対応して値0を出力することにより、メト
リックの計算結果に影響を与えないようにしている。
いない場合においては、ビット挿入回路36より供給さ
れた値Xが、セレクタ134−1を介して加算回路13
2−1,132−2に供給され、Xの最大値から値Xを
減算した値が、加算回路132−3,132−4に供給
される。
ていない場合においては、ビット挿入回路36より供給
された値Yが、セレクタ134−2を介して加算回路1
32−1,132−3に供給され、Yの最大値から値Y
を減算した値が、加算回路132−2,132−4に供
給される。
挿入回路36の出力の第1のビットの値が0である確率
または第3のビットの値が0である確率に対応するデー
タXと、第2のビットの値が0である確率または第4の
ビットの値が0である確率に対応するデータYの和を計
算し、ブランチメトリックBM00として出力する。こ
のブランチメトリックBM00は、畳み込み符号化器2
の符号出力00に対応している。
ト挿入回路36の出力の第1ビットの値が0である確率
または第3のビットの値が0である確率に対応する値X
と、第2のビットの値が1である確率または第4のビッ
トの値が1である確率に対応する値(Yの最大値とYと
の差)の和を計算し、ブランチメトリックBM01とし
て出力する。このブランチメトリックBM01は、畳み
込み符号化器2の符号出力01に対応している。
6の出力の第1のビットの値が1である確率または第3
のビットの値が1である確率に対応する値(Xの最大値
とXとの差)と、第2のビットの値が0である確率また
は第4のビットの値が0である確率に対応する値Yの和
を計算し、ブランチメトリックBM10として出力す
る。このブランチメトリックBM10は、畳み込み符号
化器2の符号出力10に対応している。
6の出力の第1のビットの値が1である確率または第3
のビットの値が1である確率に対応する値(Xの最大値
とXとの差)と、第2のビットの値が1である確率また
は第4のビットの値が1である確率に対応する値(Yの
最大値とYとの差)の和を計算し、ブランチメトリック
BM11として出力する。このブランチメトリックBM
11は、畳み込み符号化器2の符号出力11に対応して
いる。
入されている場合、セレクタ134−1乃至134−4
は、そのダミーデータの代わりに、0を選択するので、
加算回路132−1乃至132−4は、ダミーデータに
対応しない入力の値を、そのまま(0を加算して)、ブ
ランチメトリックとして出力する。
図14のACS回路64−1乃至64−4と同様に動作
し、ステートメトリックSM01乃至SM11の値を更
新していく。
は、図13における場合と同様であるので、その説明は
省略する。
算回路39−1,39−2は、図7に示すように、RO
M42−1,42−2を利用して実現することもでき
る。
おいては、A/D変換器41は、シンボル逆拡散回路3
3より供給されたI成分の信号をデジタル値に変換し、
そのデジタル値をROM42−1,42−2に出力す
る。
ジタル値が指すアドレスに予め記憶されている値(即
ち、I成分の値に対応する、第1のビットに対するメト
リックu’)を出力し、ROM42−2は、供給された
デジタル値が指すアドレスに予め記憶されている値(即
ち、I成分の値に対応する、第2のビットに対するメト
リックx’)を出力する。
と同様に、メトリック計算回路39−2を、ROMとA
/D変換器で構成してもよい。また、これらのROMに
は、第1の実施例におけるメトリックを、対応するアド
レスに予め記憶させておく。
実施例の構成を示している。第2の実施例においては、
第1の実施例における2つのメトリック計算回路39−
1,39−2の代わりに、並直列変換器51、メトリッ
ク計算回路39、および、直並列変換器52が使用され
ている。
列で供給されたI成分の信号I’およびQ成分の信号
Q’を、1系列でメトリック計算回路39に出力する。
ック計算回路39−1,39−2と同様に構成されてお
り、I成分の信号が供給されると、シンボルの第1のビ
ットに対するメトリックu’と第3のビットに対するメ
トリックx’を計算し、その計算結果を直並列変換器5
2に出力し、Q成分の信号が供給されると、シンボルの
第2のビットに対するメトリックv’と第4のビットに
対するメトリックy’を計算し、その計算結果を直並列
変換器52に出力する。
計算回路39より供給されたメトリックu’,x’また
はv’,y’を、第1のビットおよび第3のビットに対
するメトリック、または、第2のビットおよび第4のビ
ットに対するメトリックとしてビット逆拡散回路101
−1,101−3または101−2,101−4にそれ
ぞれ出力する。
は、メトリック計算回路39を1個だけ使用して、第1
のビット乃至第4のビットに対するメトリックを計算す
るので、回路規模を小さくすることができる。
データを変調し、復調するようにしたが、このほか、6
4QAM、256QAMなどの、I成分とQ成分が、そ
れぞれ2以上のビットに対応する多値多位相変調方式を
採用する場合においても、本発明を適用することが可能
である。
受信装置および請求項4に記載のデータ受信方法によれ
ば、受信信号のI成分およびQ成分のうちの少なくとも
一方に対して、その成分の値が第1の範囲にある場合、
データにおける所定のビットに対するメトリックの値を
所定の最大値にし、その成分の値が第2の範囲にある場
合、メトリックの値を所定の最小値にし、その成分の値
が第3の範囲にある場合、メトリックの値を補間して計
算するようにしたので、簡単な回路でメトリックを計算
し、I成分とQ成分がそれぞれ2ビット以上に対応する
多値多位相変調方式で伝送されてきたデータを正確に復
号化することができる。
図である。
示すブロック図である。
分の値が同一であるシンボルの集合を示す図である。
トリックの値の対応関係の一例を示す図である。
トリックの値の対応関係の一例を示す図である。
である。
すブロック図である。
である。
図である。
ック図である。
する図である。
ク図である。
ク図である。
例を示すブロック図である。
図である。
構成例を示すブロック図である。
る。
ータ受信装置の構成例を示す図である。
並直列変換器, 36ビット挿入回路, 37 ビタビ
復号器, 38 再生情報, 39,39−1,39−
2 メトリック計算回路, 41 A/D変換器, 4
2−1,42−2 ROM, 101−1乃至101−
4 ビット逆拡散回路, 111−1乃至111−3
判定回路, 121−1乃至121−4 判定回路
Claims (4)
- 【請求項1】 多値多位相方式でデジタル変調されて伝
送されたデータを受信するデータ受信装置において、 受信した信号からI成分およびQ成分を復調する復調手
段と、 前記I成分およびQ成分のうちの少なくとも一方に対し
て、その成分の値が第1の範囲にある場合、前記データ
における所定のビットに対するメトリックの値を所定の
最大値に設定し、その成分の値が第2の範囲にある場
合、前記メトリックの値を所定の最小値に設定し、その
成分の値が第3の範囲にある場合、前記メトリックの値
を補間して計算するメトリック計算手段と、 前記メトリックを利用して前記データの復号を行う復号
手段とを備えることを特徴とするデータ受信装置。 - 【請求項2】 前記第1の範囲、前記第2の範囲、およ
び、前記第3の範囲は、信号を受信したときにおいて前
記ビットが0である条件付き事後確率の値に応じて設定
されることを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装
置。 - 【請求項3】 前記メトリック計算手段は、前記I成分
およびQ成分を、1成分ずつ入力され、入力された成分
に対して、前記メトリックを計算することを特徴とする
請求項1に記載のデータ受信装置。 - 【請求項4】 多値多位相方式でデジタル変調されて伝
送されたデータを受信するデータ受信方法において、 受信した信号からI成分およびQ成分を復調するステッ
プと、 前記I成分およびQ成分のうちの少なくとも一方に対し
て、その成分の値が第1の範囲にある場合、前記データ
における所定のビットに対するメトリックの値を所定の
最大値に設定し、その成分の値が第2の範囲にある場
合、前記メトリックの値を所定の最小値に設定し、その
成分の値が第3の範囲にある場合、前記メトリックの値
を補間して計算するステップと、 前記メトリックを利用して前記データの復号を行うステ
ップとを備えることを特徴とするデータ受信方法。
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