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JP3237866B2 - Soft decision decoding method - Google Patents
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JP3237866B2 - Soft decision decoding method - Google Patents

Soft decision decoding method

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JP3237866B2
JP3237866B2 JP15711591A JP15711591A JP3237866B2 JP 3237866 B2 JP3237866 B2 JP 3237866B2 JP 15711591 A JP15711591 A JP 15711591A JP 15711591 A JP15711591 A JP 15711591A JP 3237866 B2 JP3237866 B2 JP 3237866B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、位相シフトキーイング
(Phase Shift Keying;PSK)等の位相変調方式を採用す
るセルラ移動通信等の無線通信における軟判定復号方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soft decision decoding method in wireless communication such as cellular mobile communication employing a phase modulation method such as phase shift keying (PSK).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。
2. Description of the Related Art Conventionally, techniques in such a field include:
For example, there is one described in the following literature.

【0003】文献1;村野・海上著「情報・通信におけ
るディジタル信号処理」初版(昭62−11−25)昭
晃堂P.32−91 文献2;アイ イー イー イー トランスアクション
ズ オン コミニケーションズ テクノロジィ(IEEE T
ransactions On Communications Technology)、COM
−19[5](1971−10)(米)A.J.VIT
ERBI“カンバルーショナル コードス アンド ゼ
ア パフォーマンス イン コミニケーション システ
ムズ(Convolutional Codes and Their Performance in
Communications Systems )”P.751−772 文献3;B.SKLAR“ディジタル コミニケーショ
ンズ(DIGITALCOMMUNICATION
S)”(1988)PRENTICE HALL(米)
sec.6.3.4、P.333−337 従来、位相変調方式の復号に関し、文献1に記載される
ものがあり、搬送波の位相にビット列を割り当てるPS
K変調方式について説明する。
Reference 1: Murano and Maritime, "Digital Signal Processing in Information and Communication," First Edition (Showa 62-11-25), Shokodo P. 32-91 Literature 2; IEE Transactions on Communications Technology (IEEE T
ransactions On Communications Technology), COM
-19 [5] (1971-10) (US) J. VIT
ERBI “Convolutional Codes and Their Performance in Communication Systems
Communications Systems) "P.751-772 Reference 3; B.SKLAR" DIGITAL COMMUNICATIONS
S) "(1988) PRENTICE HALL (US)
sec. 6.3.4, p. 333-337 Conventionally, there is a method of decoding a phase modulation method described in Document 1, and a PS that allocates a bit string to the phase of a carrier wave.
The K modulation method will be described.

【0004】θiを搬送波の位相、fcを変調周波数と
し、該位相θiがシンボル送信間隔T毎に変化すること
を考慮すると、変調波は次式(1)となる。 h(t)は、インパルスレスポンスが隣接のシンボルに
干渉しないように設定されるロールオフフィルタH
(f)の時間領域関数である。このh(t)は、次の条
件を満たす。 h(t)=1 (t=0) h(t)=0 (t=nT;t≠0) m相PSKは、m通りのθiを使用する。例えば、4相
PSK(QPSK)の場合、1位相に対して2ビットが
割り当てられ、位相0の時(0,0)、位相π/2の時
(0,1)、位相πの時(1,1)、位相3π/2の時
(1,0)が送信される。(1)式から、PSK変調
は、sin(θi)及びcos(θi)を周波数fcの
直交する搬送波でそれぞれ変調したものを加えることで
得られることがわかる。
[0004] When θi is a carrier phase and fc is a modulation frequency, and the phase θi changes at every symbol transmission interval T, the modulation wave is represented by the following equation (1). h (t) is a roll-off filter H that is set so that the impulse response does not interfere with adjacent symbols.
It is a time domain function of (f). This h (t) satisfies the following condition. h (t) = 1 (t = 0) h (t) = 0 (t = nT; t ≠ 0) The m-phase PSK uses m kinds of θi. For example, in the case of 4-phase PSK (QPSK), two bits are allocated to one phase, and when the phase is 0 (0, 0), when the phase is π / 2 (0, 1), and when the phase is π (1). , 1) and (1, 0) at the time of phase 3π / 2 are transmitted. From equation (1), it can be seen that PSK modulation can be obtained by adding sin (θi) and cos (θi), each of which is modulated by orthogonal carriers of frequency fc.

【0005】受信側では、(1)式に直交搬送波を乗じ
ることにより、ヘースバンド信号を得る。(1)式のs
(t)に直交搬送波exp(j2π fc t)を乗じ
ると、(2)式となる。
On the receiving side, a haze band signal is obtained by multiplying equation (1) by an orthogonal carrier. S in equation (1)
When (t) is multiplied by the orthogonal carrier wave exp (j2πfct), the expression (2) is obtained.

【0006】[0006]

【数1】 (Equation 1)

【0007】この(2)式の高調波成分を除去すること
により、ベースバンド信号wiが得られる。
The baseband signal wi can be obtained by removing the harmonic components of the equation (2).

【0008】しかし、実際の通信では、伝送路の周波数
特性、或いは搬送波に対する位相変動や、周波数オフセ
ット等の影響を考慮する必要がある。以下、図2によ
り、従来の復号方法の受信部における処理について説明
する。
However, in actual communication, it is necessary to consider the frequency characteristics of the transmission path, or the effects of phase fluctuations on carrier waves and frequency offsets. Hereinafter, the processing in the receiving unit of the conventional decoding method will be described with reference to FIG.

【0009】図2は、従来の無線信号送受信装置の受信
部を示す構成ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a receiving section of a conventional radio signal transmitting / receiving apparatus.

【0010】この受信部では、無線回線におけるマルチ
パスフェージング等の影響を受けた無線周波数帯信号
(RF帯受信信号)aを復調して位相空間上の座標情報
bを検出する復調部10と、該座標情報bに基づきベー
スバンド信号のビットエラーを修正して再生信号cを得
る硬判定復号部20とを、備えている。
[0010] The receiving unit demodulates a radio frequency band signal (RF band reception signal) a affected by multipath fading or the like in a radio line to detect coordinate information b in a phase space. A hard-decision decoding unit 20 for correcting a bit error of the baseband signal based on the coordinate information b to obtain a reproduced signal c.

【0011】復調部10は、バンドパスフィルタ11、
アナログ/ディジタル変換部(A/D変換部)12、自
動利得制御部(AGC)13、直交搬送波発生部14、
ローパスフィルタ15a,15b、等化器16、及び位
相同期回路17等より構成されている。さらに、硬判定
復号部20は、データ判定部21、デインタリーブ部2
2、及び復号部23を有している。
The demodulation unit 10 includes a band pass filter 11,
An analog / digital converter (A / D converter) 12, an automatic gain controller (AGC) 13, a quadrature carrier generator 14,
It comprises low-pass filters 15a and 15b, an equalizer 16, a phase-locked loop 17, and the like. Further, the hard decision decoding unit 20 includes a data decision unit 21, a deinterleave unit 2
2 and a decoding unit 23.

【0012】この受信部の処理において、前記(1)式
の変調波が、伝送路の周波数特性或いは搬送波に対する
位相変動(ジッタ)、周波数ずれ(オフセット)等の影
響を受けるため、RF帯受信信号a(=r(t))の受
信波形は(3)式のように表される。 但し、 go(t);伝送路の周波数特性G(f)の時間領域関
数g(t)とexp(j2π fc t)との積 ga;伝送路における損失に起因するレベルの変動分 fo;周波数オフセット θ(t);位相ジッタ この(3)式のRF帯受信信号aは、バンドパスフィル
タ11で所定周波数帯域が抽出され、A/D変換部12
でディジタル信号に変換されて離散信号となる。(3)
式のゲイン定数gaは、伝送路の状態に応じて変動する
ので、AGC13により、受信信号レベルが一定に保た
れるように補正し、以後のディジタル信号処理を同一の
レベルで実行できるようにする。
In the processing of the receiving section, the modulated wave of the above formula (1) is affected by the frequency characteristics of the transmission path, the phase fluctuation (jitter) with respect to the carrier, the frequency shift (offset), and the like. The received waveform of a (= r (t)) is expressed as in equation (3). Here, go (t); the product of the time domain function g (t) of the frequency characteristic G (f) of the transmission path and exp (j2πfct) ga; the level fluctuation fo due to the loss in the transmission path fo; Offset θ (t); phase jitter A predetermined frequency band is extracted from the RF band reception signal “a” of the equation (3) by the band-pass filter 11, and the A / D converter 12
Is converted into a digital signal and becomes a discrete signal. (3)
Since the gain constant ga in the equation fluctuates according to the state of the transmission path, the AGC 13 corrects the received signal level so as to keep it constant, so that the subsequent digital signal processing can be executed at the same level. .

【0013】(2)式では、直交搬送波をexp(j2
π fc t)としたが、実際には、受信波を2分し、
それぞれにcos(2π fc t)とsin(2π
fct)のサンプリングポイントにおける値を乗じる処
理を行う。直交搬送波は直交搬送波発生部14で発生す
る。直交搬送波を乗じた受信波それぞれに対し、ローパ
スフィルタ15aと15bにより、高調波成分を除去す
る。
In equation (2), the orthogonal carrier is expressed as exp (j2
π fct), but actually, the received wave is divided into two,
Cos (2π fct) and sin (2π
Fct) is multiplied by the value at the sampling point. The orthogonal carrier is generated by the orthogonal carrier generator 14. Low-pass filters 15a and 15b remove harmonic components from each of the received waves multiplied by the orthogonal carrier.

【0014】伝送路の周波数特性或いは搬送波に対する
位相変動や周波数ずれ等の影響が小さい場合、前記ベー
スバンド信号をそのまま座標情報bとして使用すること
が可能である。これに対して影響が大きい場合、等化器
16により、(3)式の伝送路の周波数特性go(n−
k)を補正する。また、位相同期回路17により、搬送
波に対する位相変動2πn fo/fsと周波数ずれθ
(n)を補正する。
In the case where the influence of a phase variation or a frequency shift on the frequency characteristic or carrier of the transmission path is small, the baseband signal can be used as it is as the coordinate information b. On the other hand, if the influence is large, the equalizer 16 uses the frequency characteristic go (n−
k) is corrected. Further, the phase synchronization circuit 17 causes a phase shift of 2πn fo / fs and a frequency shift θ with respect to the carrier.
Correct (n).

【0015】こうして得られた受信複素ベースバンド信
号の2次元平面の信号点配置が座標情報bである。座標
情報bは、伝送路の周波数特性或いは搬送波に対する位
相変動や、周波数ずれ等の影響の補正が必ずしも適性で
ないため、正確に送信位相θiを取るわけではない。そ
こで、硬判定復号部20内のデータ判定部21では、座
標情報bに最も近い送信位相を選択する事により、送信
シンボルを予測している。送信シンボルの判定は、2次
元平面に設定された判定境界により、座標情報bがどの
領域に入るかにより一意に決められる。一意に決められ
たデータは、デインタリーブ部22によって並べ変えら
れた後、復号部23で復号処理を受ける。
The signal point arrangement on the two-dimensional plane of the received complex baseband signal thus obtained is coordinate information b. The coordinate information b does not always accurately take the transmission phase θi because the correction of the influence of the frequency characteristic of the transmission path or the phase variation with respect to the carrier wave or the frequency shift is not always appropriate. Therefore, the data decision unit 21 in the hard decision decoding unit 20 predicts a transmission symbol by selecting a transmission phase closest to the coordinate information b. The determination of the transmission symbol is uniquely determined by the determination boundary set on the two-dimensional plane and in which area the coordinate information b falls. The uniquely determined data is rearranged by the deinterleaver 22 and then subjected to a decoding process by the decoder 23.

【0016】インタリーブ変換とは、メモリに入力した
信号ビットを、並べ変えて出力する変換で、連続して発
生するビットエラーをランダムエラーに置き換える効果
がある。このように、推定シンボルに対応するビット列
を復号処理にそのまま使用するのが硬判定復号である。
復号部23では、ブロック符号、たたみこみ符号等の符
号化に応じて復号処理を行う。例えば、たたみこみ符号
に対しては、ビタビ復号を実施する。
Interleave conversion is a conversion in which signal bits input to a memory are rearranged and output, and has the effect of replacing successively generated bit errors with random errors. As described above, the hard-decision decoding uses the bit string corresponding to the estimated symbol as it is in the decoding process.
The decoding unit 23 performs a decoding process in accordance with encoding such as a block code and a convolutional code. For example, Viterbi decoding is performed on the convolutional code.

【0017】次に、前記文献2,3に記載されたたたみ
こみ符号とビタビ復号における硬判定と軟判定について
説明する。
Next, the hard decision and the soft decision in the convolutional code and the Viterbi decoding described in the above references 2 and 3 will be described.

【0018】一般に、移動通信、衛星通信等の無線通信
においては、無線回線における信号の品質劣化を改善す
るため、種々のダイバーシチ受信、等化、符号誤り制御
等の対策が施される。符号誤り制御の一種であるたたみ
こみ符号化は、符号化レート、拘束長、生成多項式によ
り一意に決まるたたみこみ符号生成規則に基づいて行わ
れる。この生成規則を図形化したものがトレリス図形と
呼ばれる一種の状態遷移図である。たたみこみ符号は、
その復号の際、受信信号とトレリス図形上の可能な経路
(パス)を照らし合わせ、最もそれらしいパス(最適パ
ス)を選択することで、受信信号のビット誤りを訂正す
ることが可能である。ビタビ復号は、たたみこみ符号の
復号法として最も一般的な方法であり、信号値そのもの
によりトレリス図形の選択可能な信号系列と比較する硬
判定と、信号値がその値をとる確からしさ(尤度)によ
り比較する軟判定とがある。
Generally, in radio communications such as mobile communications and satellite communications, various measures such as diversity reception, equalization, and code error control are taken in order to improve signal quality deterioration in a radio channel. Convolutional coding, which is a type of code error control, is performed based on a convolutional code generation rule uniquely determined by a coding rate, a constraint length, and a generator polynomial. A graphic representation of this generation rule is a kind of state transition diagram called a trellis graphic. The convolution sign is
At the time of decoding, by comparing the received signal with a possible path (path) on the trellis figure and selecting the most suitable path (optimal path), it is possible to correct a bit error of the received signal. Viterbi decoding is the most common method for decoding a convolutional code. Hard decision is made by comparing a signal value itself with a selectable signal sequence of a trellis figure, and the likelihood that the signal value takes that value (likelihood). And soft decision for comparison.

【0019】ビタビ復号方法については、前記文献2に
記載されており、その方法を図3及び図4を参照しつつ
説明する。
The Viterbi decoding method is described in the above-mentioned reference 2, and the method will be described with reference to FIGS.

【0020】図3は、たたみこみ符号化説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of convolutional coding.

【0021】たたみこみ符号化を行う場合、入力mビッ
トに対し、出力nビットが生成される時、符号化レート
はm/nとなる。最新の入力ビットを含めて過去のkビ
ットから出力を生成する時、拘束長kという。この場
合、長さkの生成多項式がn個必要となる。図3は符号
化レート1/2、拘束長3、生成多項式111、101
の場合を示す。
In performing convolutional coding, when n output bits are generated for m input bits, the coding rate is m / n. When an output is generated from the past k bits including the latest input bits, it is called a constraint length k. In this case, n generator polynomials of length k are required. FIG. 3 shows a coding rate of 1/2, a constraint length of 3, and generator polynomials 111 and 101.
The case of is shown.

【0022】図3では、最新入力ビットを含む3ビット
がバッファ25に蓄えられ、たたみこみにより、2ビッ
トの出力が得られる。生成多項式は111と101であ
るから、出力の一方はバッファ25の全ビットの論理和
となり、もう一方はバッファ25の1番目と3番目のビ
ットの論理和となる。
In FIG. 3, 3 bits including the latest input bit are stored in the buffer 25, and a 2-bit output is obtained by convolution. Since the generator polynomials are 111 and 101, one of the outputs is the logical sum of all the bits of the buffer 25, and the other is the logical sum of the first and third bits of the buffer 25.

【0023】図4は、図3のたたみこみ符号化の生成規
則を状態遷移図化したトレリス図形である。
FIG. 4 is a trellis diagram showing a state transition diagram of the generation rule of the convolutional coding shown in FIG.

【0024】この図4の縦方向は最新ビットを含まない
バッファ25内の状態を示し、2k- 1 の状態が生じる。
例では4となる。各状態において、0が入力された場合
は、実線に沿って次の状態に移り、線上の2ビットが出
力される。また、1が入力された場合は、破線に沿って
次の状態に移り、線上の2ビットが出力される。
The vertical direction in FIG. 4 shows a state in the buffer 25 that does not include the latest bit, and a state of 2 k -1 occurs.
In the example, it is 4. In each state, when 0 is input, the state shifts to the next state along the solid line, and two bits on the line are output. When 1 is input, the state shifts to the next state along the broken line, and 2 bits on the line are output.

【0025】図4を参照しつつ、たたみこみ符号化され
た符号を復号する方法として、最も一般的なビタビアル
ゴリズムについて説明する。
The most general Viterbi algorithm will be described with reference to FIG. 4 as a method of decoding a convolutionally encoded code.

【0026】復号側では、トレリス図上の実線或いは破
線上のビット列に相当する信号を受信し、トレリス図上
での経路を予測することで、原信号を再生する。但し、
後述するように、パスメモリ長分の遅延(ディレイ)が
生じる。トレリス図にあるように、各状態に入力される
経路(ブランチ)は、それぞれ2本ずつあり、各ブラン
チには符号化と同じ規則に基づいた2ビットのブランチ
シンボルが割り当てられている。
On the decoding side, a signal corresponding to a bit string on a solid line or a broken line on the trellis diagram is received, and the original signal is reproduced by predicting a path on the trellis diagram. However,
As will be described later, a delay corresponding to the path memory length occurs. As shown in the trellis diagram, there are two paths (branches) input to each state, and a 2-bit branch symbol is assigned to each branch based on the same rules as in the coding.

【0027】まず、2ビット入力されると、各状態への
入力ブランチについて、それぞれ入力ビットとのブラン
チメトリック(metric、規準)を計算し、該ブランチメ
トリックのまさる方を選択する。選択されたブランチが
つながる前の状態におけるブランチメトリックの累積
(パスメトリック)と、選択されたブランチのメトリッ
クの和を取り、各状態における新たなパスメトリックと
する。こうして、各状態につながるブランチが求まる毎
に、各状態に至る経路(パス)情報をメモリ(パスメモ
リ)に蓄えておく。ここで、ブランチを選択していく結
果の累積がパスになる。或いは、パスの最小単位がブラ
ンチである。
First, when two bits are input, for each input branch to each state, a branch metric (metric) with the input bit is calculated, and the better of the branch metric is selected. The sum of the branch metric accumulation (path metric) in the state before the selected branch is connected and the metric of the selected branch is taken as a new path metric in each state. In this way, every time a branch leading to each state is determined, path (path) information leading to each state is stored in a memory (path memory). Here, the accumulation of the results of branch selection is a path. Alternatively, the minimum unit of the path is a branch.

【0028】2ビット入力毎に前記処理を繰り返すと、
前記文献3に記載されたパス絞り込みの過程に従い、や
がて過去のパスは一つに絞られていくので、求められた
パスから、たたみこみ符号化前の信号が求められる。実
際の装置のパスメモリ長は有限となるので、パスメモリ
長を越えてもパスが収束しない場合は、その時点でパス
メトリック最良の経路を選択することになる。
When the above processing is repeated for each 2-bit input,
In the course of the path narrowing down described in Document 3, the past paths are eventually narrowed down to one, so that a signal before convolutional coding is obtained from the obtained path. Since the path memory length of the actual device is finite, if the path does not converge even if the path memory length is exceeded, the path with the best path metric will be selected at that time.

【0029】次に、硬判定と軟判定の違いについて説明
する。
Next, the difference between the hard decision and the soft decision will be described.

【0030】入力ビット値そのものを使用して、トレリ
ス図上の可能なパスとのメトリックを計算する方法が硬
判定と呼ばれる。一方、入力ビット値がその値をとる確
からしさ(尤度)を使用する方法が軟判定と呼ばれる。
軟判定の方が、硬判定より、メトリック計算の精度が高
くなり、ビットエラー訂正能力は高くなる。
A method of calculating a metric with a possible path on a trellis diagram using the input bit value itself is called hard decision. On the other hand, a method using the likelihood that an input bit value takes that value is called soft decision.
The soft decision has a higher metric calculation accuracy and a higher bit error correction capability than the hard decision.

【0031】例えば、無線に限らず、ディジタル信号伝
送において、硬判定の場合は、ある受信レベルを閾値と
し、受信信号のレベルが閾値より大きい場合は、入力ビ
ットを1とし、小さい場合は0とすることで信号値を決
定する。これに対し、軟判定の場合は、まず、7値の閾
値を設定し、受信信号のレベルに応じ、8通りの領域に
分割し、それぞれに0〜7の値Nsを与える。即ち、1
であることが確実な領域、0であることが確実な領域、
0でも1でもどちらでもとれる領域、どちらかといえば
1に近い領域等に分ける。ここで、図4のトレリス図上
のブランチシンボル0、1を−1、1とし、0〜7の値
Nsを(2×Ns−7)に変換することで、入力ビット
とブランチシンボルの積和(相関)が大きいブランチを
選択していくビタビアルゴリズムが可能となる。
For example, not only wireless but also digital signal transmission, in the case of hard decision, a certain reception level is set as a threshold, when the level of the received signal is higher than the threshold, the input bit is set to 1, and when the level is lower, 0 is set. To determine the signal value. On the other hand, in the case of the soft decision, first, a seven-valued threshold is set, divided into eight regions according to the level of the received signal, and a value Ns of 0 to 7 is given to each region. That is, 1
Region where it is certain to be, region where it is certain to be 0,
The region is divided into a region that can take either 0 or 1 and a region that is close to 1 if anything. Here, the branch symbols 0 and 1 on the trellis diagram in FIG. 4 are set to −1 and 1 and the value Ns of 0 to 7 is converted into (2 × Ns−7), so that the product sum of the input bit and the branch symbol is obtained. A Viterbi algorithm that selects a branch having a large (correlation) becomes possible.

【0032】[0032]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
復号方法では、送信ビット列を確定してしまい、その位
相をとる確からしさを考慮に入れていないという問題が
あった。
However, the conventional decoding method has a problem that the transmission bit string is determined and the possibility of taking the phase is not taken into consideration.

【0033】即ち、変調波は、伝送路の周波数特性、或
いは搬送波に対する位相変動や、周波数ずれ等の影響を
受ける。伝送路の周波数特性は等化器16で、搬送波に
対する位相変動や周波数ずれは位相同期回路17でそれ
ぞれ補正しているが、変調波の歪みの程度或いは補正方
式により、歪みの補正がうまくいく場合と、うまくいか
ない場合が生じる。補正が成功した場合、推定されたビ
ット列が、実際に送信されたビット列と一致する確率は
高いが、補正しきれなかった場合は、その確率が小さい
ものとなる。こうした伝送状態に応じた補正の成否によ
る推定ビット列の信憑性の高低が、復号の際に十分反映
しているとは言えなかった。
That is, the modulated wave is affected by frequency characteristics of the transmission path, phase fluctuation with respect to the carrier wave, frequency shift, and the like. The frequency characteristics of the transmission path are corrected by the equalizer 16 and the phase fluctuation and the frequency shift with respect to the carrier are corrected by the phase locked loop 17, respectively. Then, it may not work. If the correction is successful, the probability that the estimated bit sequence matches the actually transmitted bit sequence is high, but if the correction is not completed, the probability is low. Such high or low credibility of the estimated bit string due to the success or failure of the correction according to the transmission state has not been sufficiently reflected in decoding.

【0034】本発明は前記従来技術が持っていた課題と
して、PSK変調方式における復号の際、ビット列を確
定してしまい、推定ビット列を実際に送信した可能性
(ビット尤度)を考慮していないという点について解決
した軟判定復号方法を提供するものである。
The present invention has a problem that the prior art has a problem that, when decoding in the PSK modulation method, a bit string is determined and the possibility (bit likelihood) of actually transmitting an estimated bit string is not taken into consideration. The present invention provides a soft-decision decoding method that solves this problem.

【0035】[0035]

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、位相空間上における検出位相の選択位相と
のずれ及び原点からの距離からビット尤度を算出し、こ
の尤度を軟判定復号に使用することを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention calculates a bit likelihood from a shift of a detected phase in a phase space from a selected phase and a distance from an origin, and softens this likelihood. It is characterized in that it is used for decision decoding.

【0036】即ち、位相変調方式で変調された信号を復
調した位相空間上の座標情報から、位相と原点からの距
離とを演算する位相・距離演算処理と、前記位相・距離
演算処理で求められた位相を、前記位相変調方式で送信
する固有の位相と比較し、位相ずれの絶対値が小さい該
固有の位相を選択する位相選択処理と、前記位相ずれの
大きさに対して単調減少し、かつ位相ずれの絶対値が0
の時は尤度の最大値をとり、位相ずれの絶対値が(2π
/前記位相変調方式で送信する固有の位相の数)の時は
尤度の最小値をとる関数により、位相尤度をそれぞれ演
算する位相尤度演算処理とを実行する。
That is, the phase / distance calculation processing for calculating the phase and the distance from the origin from the coordinate information on the phase space obtained by demodulating the signal modulated by the phase modulation method, and the phase / distance calculation processing. The phase is compared with a unique phase transmitted by the phase modulation method, a phase selection process of selecting the unique phase having a small absolute value of the phase shift, monotonically decreasing with respect to the magnitude of the phase shift, And the absolute value of the phase shift is 0
In the case of, the maximum value of the likelihood is taken, and the absolute value of the phase shift is (2π
In the case of (/ the number of unique phases transmitted by the phase modulation method), a phase likelihood calculation process for calculating the phase likelihood is executed by a function that takes the minimum value of the likelihood.

【0037】さらに、前記原点からの距離が大きくなる
程、単調増加し、かつ、前記原点からの距離が第1の設
定値以下の場合は尤度の最小値をとり、前記原点からの
距離が第2の設定値以上の時は最大値をとる係数を前記
位相尤度に乗じて補正位相尤度を求める位相尤度補正処
理を実行する。そして、前記補正位相尤度を、ビット値
をとる確からしさを表す値として復号処理に使用するよ
うにしている。
Further, as the distance from the origin increases, it monotonically increases, and when the distance from the origin is equal to or less than the first set value, the minimum value of the likelihood is obtained. When the value is equal to or larger than the second set value, a phase likelihood correction process is performed in which a coefficient having a maximum value is multiplied by the phase likelihood to obtain a corrected phase likelihood. Then, the corrected phase likelihood is used in a decoding process as a value indicating the probability of taking a bit value.

【0038】[0038]

【作用】本発明によれば、以上のように軟判定復号方法
を構成したので、位相変調方式で変調された信号を復調
した位相空間上の座標情報が位相・距離演算処理に入力
されると、該位相・距離演算処理では、入力された座標
情報から、位相及び距離を演算し、その演算結果を位相
選択処理へ送る。位相選択処理では、入力された位相
を、位相変調方式で送信する固有の位相と比較し、位相
ずれの絶対値が小さい該固有の位相を選択する。位相尤
度演算処理では、位相ずれに基づき、位相尤度を演算
し、その演算結果を位相尤度補正処理へ送る。位相尤度
補正処理では、前記距離に基づき、前記位相尤度に応じ
た補正位相尤度を求める。この補正位相尤度を軟判定復
号におけるメトリック等の演算に使用すれば、的確な再
生信号が得られる。従って、前記課題を解決できるので
ある。
According to the present invention, since the soft decision decoding method is configured as described above, when coordinate information on a phase space obtained by demodulating a signal modulated by a phase modulation method is input to a phase / distance calculation process. In the phase / distance calculation processing, the phase and distance are calculated from the input coordinate information, and the calculation results are sent to the phase selection processing. In the phase selection processing, the input phase is compared with a unique phase transmitted by the phase modulation method, and the unique phase having a small absolute value of the phase shift is selected. In the phase likelihood calculation process, the phase likelihood is calculated based on the phase shift, and the calculation result is sent to the phase likelihood correction process. In the phase likelihood correction processing, a corrected phase likelihood corresponding to the phase likelihood is obtained based on the distance. If this corrected phase likelihood is used for calculation of a metric or the like in soft decision decoding, an accurate reproduced signal can be obtained. Therefore, the above problem can be solved.

【0039】[0039]

【実施例】図1は本発明の実施例を示す軟判定復号方法
の処理ステップのフローチャート、及び図5はその軟判
定復号方法を実施するための無線信号送受信装置の受信
部を示す構成ブロック図である。図5において、従来の
図2中の要素と共通の要素には共通の符号が付されてい
る。変調方式として、π/4シフトDQPSK方式を仮
定する。
FIG. 1 is a flowchart of processing steps of a soft decision decoding method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a receiving unit of a radio signal transmitting / receiving apparatus for implementing the soft decision decoding method. It is. 5, elements common to those in FIG. 2 are denoted by common reference numerals. As a modulation method, a π / 4 shift DQPSK method is assumed.

【0040】まず、図5に示す無線信号送受信装置の受
信部について説明する。
First, the receiving section of the radio signal transmitting / receiving apparatus shown in FIG. 5 will be described.

【0041】この受信部は、従来の図2と同一の復調部
10を備え、その出力側には軟判定復号部30が接続さ
れている。軟判定復号部30は、復調部10から出力さ
れる位相空間上の座標情報bを入力し、ベースバンド信
号のビットエラーを修正して再生信号cを得るもので、
大規模集積回路(LSI)等を用いた個別回路、或いは
プロセッサを用いたプログラム制御等で構成される。
This receiving unit includes a demodulation unit 10 which is the same as the conventional demodulation unit in FIG. 2, and a soft decision decoding unit 30 is connected to the output side. The soft decision decoding unit 30 receives the coordinate information b on the phase space output from the demodulation unit 10 and corrects the bit error of the baseband signal to obtain a reproduced signal c.
It is composed of an individual circuit using a large-scale integrated circuit (LSI) or the like, or a program control using a processor.

【0042】なお、無線信号送受信装置に設けられる送
信部の図は省略するが、該送信部では、原信号を符号化
(ブロック符号化、たたみこみ符号化等)、及びインタ
リーブ(interieave, 交錯)変換し、π/4シフトDQ
PSK方式で変調する。本実施例は、符号化或いはイン
タリーブ変換を実施しない場合にも、有効であるが、実
施する場合の方が一般的なので、図に含めている。
Although the illustration of the transmitter provided in the radio signal transmitting and receiving apparatus is omitted, the transmitter transmits the original signal by encoding (block encoding, convolutional encoding, etc.) and interleaving conversion. And π / 4 shift DQ
Modulate by the PSK method. The present embodiment is effective even when coding or interleave conversion is not performed, but is more generally performed, and is included in the figure.

【0043】軟判定復号部30は、座標情報bから軟判
定データを算出する軟判定データ演算部40を有してい
る。この軟判定復号部40は、位相演算部41、位相選
択部42、位相尤度演算部43、距離演算部44、距離
係数演算部45、位相尤度補正部46、ビット尤度演算
部47、及び判定データ出力部48より構成され、その
出力側には、デインタリーブ部50が接続されている。
The soft decision decoding section 30 has a soft decision data calculation section 40 for calculating soft decision data from the coordinate information b. The soft decision decoding unit 40 includes a phase calculation unit 41, a phase selection unit 42, a phase likelihood calculation unit 43, a distance calculation unit 44, a distance coefficient calculation unit 45, a phase likelihood correction unit 46, a bit likelihood calculation unit 47, A deinterleave unit 50 is connected to the output side.

【0044】デインタリーブ部50は、軟判定データ演
算部40で算出された軟判定データを記憶する機能を有
し、その出力側に復号部60が接続されている。デイン
タリーブ部50に記憶されたデータは送信時に並べ変え
られたビット順序をもとに戻しながら、復号部60に読
み出されるので、該復号部60では、読み出された軟判
定データを使用して復号処理を実施し、再生信号cを出
力する機能を有している。
The deinterleave unit 50 has a function of storing the soft decision data calculated by the soft decision data calculation unit 40, and a decoding unit 60 is connected to its output side. Since the data stored in the deinterleave unit 50 is read out to the decoding unit 60 while returning the bit order rearranged at the time of transmission, the decoding unit 60 uses the read soft decision data. It has a function of performing a decoding process and outputting a reproduction signal c.

【0045】次に、本実施例の軟判定復号方法を、図1
を参照しつつ説明する。
Next, the soft-decision decoding method of the present embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0046】図5の復調部10では、RF帯受信信号a
が入力されると、ステップS1において、該RF帯受信
信号aの位相空間上の座標(即ち、同相成分zpと直交
成分zq)を検出し、その検出した座標情報bを軟判定
復号部30内の軟判定データ演算部40へ送る。軟判定
データ演算部40では、ステップS11〜S18に従
い、軟判定データ処理S10を行う。
The demodulation unit 10 shown in FIG.
Is input, in step S1, coordinates in the phase space of the RF band reception signal a (that is, the in-phase component zp and the quadrature component zq) are detected, and the detected coordinate information b is stored in the soft decision decoding unit 30. Is sent to the soft decision data calculation unit 40. The soft decision data calculation unit 40 performs soft decision data processing S10 in accordance with steps S11 to S18.

【0047】即ち、座標情報bが入力されると、ステッ
プS11で、位相演算部41によって位相演算が行われ
る。位相ziradは式(4)で与えられる。算出され
る位相は0〜2πの任意の値をとる。 zirad=tan-1(zq/zp) …(4) ステップS12では、位相選択部42によって位相選択
が行われる。π/4シフトDQPSK方式を仮定してい
るので、その検出位相信号が奇数番目に入力された場合
は、(0、π/2、π、3π/2)の4位相の内の1つ
を選択し、偶数番目に入力された場合は、(π/4、3
π/4、5π/4、7π/4)の4位相の内の1つを選
択する。t番目に入力された位相の選択値irad
(t)は、次式(5)に示すように、検出された位相z
iradと候補となる位相kπ/4の差の絶対値θ
(k)が最小となる位相とする。 irad(t)=kπ/4|θ(k)が最小になるk …(5) 但し、θ(k)=|zirad−kπ/4| k=0,2,4,6 t=2n+1 =1,3,5,7 t=2n この(5)式を満足するkに対し、θ(k)は、0≦θ
(k)≦(π/PSK方式で送信する固有の位相の数)
を満たす。π/4シフトDQPSK方式で送信する固有
の位相の数は4である。
That is, when the coordinate information b is input, a phase calculation is performed by the phase calculation unit 41 in step S11. The phase zirad is given by equation (4). The calculated phase takes an arbitrary value from 0 to 2π. zirad = tan -1 (zq / zp) (4) In step S12, the phase selection unit 42 performs phase selection. Since the π / 4 shift DQPSK method is assumed, if the detected phase signal is inputted in an odd number, one of four phases (0, π / 2, π, 3π / 2) is selected. However, if an even number is input, (π / 4, 3
One of four phases (π / 4, 5π / 4, 7π / 4) is selected. t-th input phase selection value irad
(T) is the detected phase z as shown in the following equation (5).
Absolute value θ of difference between irad and candidate phase kπ / 4
The phase at which (k) is minimized. irad (t) = k that minimizes kπ / 4 | θ (k) (5) where θ (k) = | zirad−kπ / 4 | k = 0, 2, 4, 6 t = 2n + 1 = 1 , 3,5,7 t = 2n For k satisfying the expression (5), θ (k) is 0 ≦ θ
(K) ≦ (number of unique phases transmitted by π / PSK method)
Meet. The number of unique phases transmitted in the π / 4 shift DQPSK scheme is four.

【0048】ステップS13では、位相尤度演算部43
により、ステップS12で選択した位相をとる確からし
さ(尤度)を算出する。尤度は選択された位相kπ/4
と検出位相ziradの位相ずれθ(k)の関数とし、
次式(6)のように表す。選択される位相irad
(t)をとる尤度をprad(t)とする。 prad(t)=(cos2θ(k)+1)/2 …(6) ステップS14では、距離演算部44により、検出座標
(zp,zq)から、原点からの距離zzを(7)式の
ように算出する。 zz2 =zp2 +zq2 …(7) 次に、ステップS15では、距離係数演算部45によ
り、原点からの距離に応じて、距離係数plen(t)
を(8)式より算出する。 plen(t)=0 (zz2 ≦zz2 th1 ) =1 (zz2 >zz2 th2 ) …(8) 但し、本実施例では、設定値zzth1 ,zzth2 を同じ
値とし、AGC13により、パワーの平均が1に設定さ
れているとして、zzth1 ,zzth2 を次のように定め
た。 zzth1 =zzth2 =0.24 zz2 th1 =zz2 th2 =0.0576 検出座標(zp,zq)、検出位相zirad、原点か
らの距離zz、選択される位相irad(t)、設定値
zzth1 の関係を図6に示す。
In step S13, the phase likelihood calculating section 43
, The likelihood of taking the phase selected in step S12 is calculated. The likelihood is the selected phase kπ / 4
And a function of the phase shift θ (k) between the detection phase zirad and
It is expressed as in the following equation (6). Selected phase irad
Let pd (t) be the likelihood of taking (t). prad (t) = (cos2θ (k) +1) / 2 (6) In step S14, the distance calculation unit 44 calculates the distance zz from the origin from the detected coordinates (zp, zq) as shown in equation (7). calculate. zz 2 = zp 2 + zq 2 (7) Next, in step S15, the distance coefficient calculator 45 calculates the distance coefficient plen (t) according to the distance from the origin.
Is calculated from equation (8). plen (t) = 0 (zz 2 ≦ zz 2 th1) = 1 (zz 2> zz 2 th2) ... (8) However, in the present embodiment, the set value zz th1, zz th2 the same value, the AGC 13, Assuming that the average of the power is set to 1, zz th1 and zz th2 are determined as follows. zz th1 = zz th2 = 0.24 zz 2 th1 = zz 2 th2 = 0.0576 Detection coordinates (zp, zq), detection phase zirad, distance zz from origin, selected phase irad (t), set value zz FIG. 6 shows the relationship of th1 .

【0049】図6はt=2n+1の場合で、検出位相z
iradの値から、irad(t)=0となる。なお、
検出位相ziradが同じ値で、t=2nの場合は、i
rad(t)=π/4となる。(8)式は、座標が2点
鎖線の内側にある場合、この座標情報を信用せず、2点
鎖線の外側にある場合のみ、有効情報として扱うことを
意味する。実線の丸は、AGC13による平均電力を示
す。
FIG. 6 shows the case where t = 2n + 1 and the detected phase z
From the value of irad, irad (t) = 0. In addition,
When the detection phases zirad have the same value and t = 2n, i
rad (t) = π / 4. Equation (8) means that if the coordinates are inside the two-dot chain line, this coordinate information is not trusted and only if it is outside the two-dot chain line is treated as valid information. Solid circles indicate the average power by the AGC 13.

【0050】ステップS16では、位相尤度補正部46
により、ステップS15で得られた距離係数より、
(9)式のように、(6)式の尤度prad(t)に補
正を加え、prad2(t)を得る。 prad2(t)=prad(t)*plen(t) …(9) π/4シフトDQPSK方式の場合、ステップS16で
選択された位相と1つ前に選択された位相との位相差を
(10)式のように算出する。1つ前に選択された位相と
その尤度は、位相尤度補正部46内のメモリに保存され
ている。 idif=irad(t)−irad(t−1) …(10) 位相差の尤度を次式(11)のように、連続する時点の位
相尤度の内、低い方の尤度として算出する。但し、本実
施例では、位相差尤度の算出は(11)式に限らない。 pdif=min(prad(t),prad(t−1)) …(11) ステップS17では、ビット尤度演算部47により、前
記のように選択された位相差に対応するビット列を、ビ
ット尤度演算部47内のメモリから読み出す。位相差π
/4の時(0、0)、3π/4の時(0、1)、5π/
4の時(1、1)、7π/4の時(1、0)が対応す
る。位相差idifに対応するビットを順にib1、i
b2とする。ib1、ib2は、0或いは1をとる。
In step S16, the phase likelihood correcting section 46
From the distance coefficient obtained in step S15,
As in Expression (9), the likelihood prad (t) in Expression (6) is corrected to obtain prad2 (t). prad2 (t) = prad (t) * plen (t) (9) In the case of the π / 4 shift DQPSK method, the phase difference between the phase selected in step S16 and the phase selected immediately before is (10 ) Is calculated as in the equation. The previously selected phase and its likelihood are stored in a memory in the phase likelihood correction unit 46. idif = irad (t) -irad (t-1) (10) The likelihood of the phase difference is calculated as the lower likelihood of the phase likelihoods at successive points in time, as in the following equation (11). . However, in the present embodiment, the calculation of the phase difference likelihood is not limited to Expression (11). pdif = min (prd (t), prad (t-1)) (11) In step S17, the bit likelihood calculating unit 47 converts the bit string corresponding to the phase difference selected as described above into the bit likelihood. The data is read from the memory in the arithmetic unit 47. Phase difference π
/ 4 (0, 0), 3π / 4 (0, 1), 5π /
4 (1, 1) and 7π / 4 (1, 0) correspond. Bits corresponding to the phase difference idif are sequentially referred to as ib1, i
b2. ib1 and ib2 take 0 or 1.

【0051】ビット尤度pb1、pb2は次式(12)よ
り算出する。このビット尤度は−1〜1で考えた。 pb1=1−2pdif ib1=0の時 =2pdif−1 ib1=1の時 pb2=1−2pdif ib2=0の時 =2pdif−1 ib2=1の時 以上の処理により得られたpb1,pb2をビット尤度
とし、ビット値が0、或いは1である可能性を示す。p
b1は−1から1の間の任意の値を取り、pb1が1に
近い時、1である可能性が高く、pb1が−1に近い
時、0である可能性が高い。pb2も同様である。
The bit likelihoods pb1 and pb2 are calculated by the following equation (12). This bit likelihood was considered to be -1 to 1. When pb1 = 1-2 pdif ib1 = 0 = 2pdif-1 ib1 = 1 When pb2 = 1-2pdif ib2 = 0 When 2bdif-1 ib2 = 1 Bits pb1 and pb2 obtained by the above processing The likelihood is indicated, and the possibility that the bit value is 0 or 1 is indicated. p
b1 takes an arbitrary value between -1 and 1, and is likely to be 1 when pb1 is close to 1, and is likely to be 0 when pb1 is close to -1. The same applies to pb2.

【0052】軟判定データ処理S10の最終段ステップ
S18では、判定データ出力部48から軟判定データを
出力し、デインタリーブ部50を介して復号部60へ送
る。復号部60では、ステップS20において、入力さ
れた軟判定データを使用して復号処理を行い、再生信号
cを出力する。復号処理として、例えば符号がたたみこ
み符号化されている場合はビタビ復号を実施する。ブロ
ック符号化に対しても、高精度な復号が可能である。
In the final step S18 of the soft decision data processing S10, the soft decision data is output from the decision data output section 48 and sent to the decoding section 60 via the deinterleave section 50. In step S20, the decoding unit 60 performs a decoding process using the input soft decision data, and outputs a reproduced signal c. As a decoding process, for example, if the code is convolutionally coded, Viterbi decoding is performed. High-precision decoding is also possible for block coding.

【0053】本実施例の軟判定復号方法をビタビ復号に
適用した場合のビットエラー特性のシミュレーション結
果を図7に示す。横軸は1ビット当りの平均信号エネル
ギーEbと雑音電力密度Noの比Eb/No、縦軸はビ
ットエラーレートである。図中の曲線は、△がたたみこ
み符号化をしなかった場合、□が従来のたたみこみ符号
を軟判定ビタビ復号した場合、○が本実施例の軟判定ビ
タビ復号した場合である。
FIG. 7 shows a simulation result of bit error characteristics when the soft decision decoding method of this embodiment is applied to Viterbi decoding. The horizontal axis is the ratio Eb / No between the average signal energy Eb per bit and the noise power density No, and the vertical axis is the bit error rate. The curve in the figure indicates the case where △ did not perform convolutional coding, the case where □ was soft-decision Viterbi decoding of a conventional convolutional code, and the case where ○ was the case where soft-decision Viterbi decoding of the present embodiment was performed.

【0054】図7のシミュレーション条件について説明
する。1スロット当り171ビットの原信号をクラス1
(89ビット)とクラス2(82ビット)に分け、クラ
ス1の信号のみ、たたみこみ符号化する。たたみこみ符
号化の符号化レート1/2、拘束長6、生成多項式11
0101、101111とする。たたみこみ符号化後、
クラス1の信号(178ビット)とクラス2の信号(8
2ビット)を26×10の配列により、インタリーブ変
換し、π/4シフトDQPSK方式で変調後、位相情報
に誤りをランダムに与える。受信側では、位相情報をビ
ット情報(軟判定の場合はビット尤度)に変換後、デイ
ンタリーブ変換し、クラス1のみビタビ復号する。前記
処理を200スロット分、実行し、クラス1とクラス2
のそれぞれについて、ビットエラーレートを計算する。
The simulation conditions in FIG. 7 will be described. Class 171 bits of original signal per slot
(89 bits) and class 2 (82 bits), and only the signal of class 1 is subjected to convolutional coding. Coding rate of convolutional coding 1/2, constraint length 6, generator polynomial 11
0101 and 101111. After convolutional encoding,
Class 1 signal (178 bits) and class 2 signal (8 bits)
(2 bits) are interleaved by a 26 × 10 array and modulated by a π / 4 shift DQPSK method, and then an error is randomly given to phase information. On the receiving side, the phase information is converted into bit information (bit likelihood in the case of soft decision), then deinterleaved, and Viterbi decoding is performed only for class 1. The above processing is executed for 200 slots, and class 1 and class 2
, Calculate the bit error rate.

【0055】この図7から明らかなように、本実施例で
は、同じEb/Noで送信する場合、従来の硬判定ビタ
ビ復号と比較し、ビットエラーレートが小さくなる。逆
に言えば、同じビットエラーレートにしたい時、送信電
力が少なくて済む。
As is apparent from FIG. 7, in the present embodiment, when transmitting at the same Eb / No, the bit error rate is smaller than that of the conventional hard decision Viterbi decoding. Conversely, when the same bit error rate is desired, the transmission power can be reduced.

【0056】なお、本実施例は上記実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例
えば次のようなものがある。
The present embodiment is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications.

【0057】(1)図1のステップS12において、位
相尤度の計算式は、(6)式に限らず、θ(k)の大き
さに対し単調減少し、かつ、θ(k)が0の場合は尤度
の最大値をとり、θ(k)が(2π/差動型PSK方式
で送信する固有の位相の数)の場合は尤度の最小値をと
る関数であれば良い。上記実施例では、尤度を0〜1で
考えたが、場合により、0〜100、或いは−1〜1と
しても良い。
(1) In step S12 of FIG. 1, the equation for calculating the phase likelihood is not limited to equation (6), but monotonically decreases with respect to the magnitude of θ (k), and θ (k) is 0. In the case of (2), the maximum value of the likelihood is obtained, and when θ (k) is (2π / the number of unique phases transmitted by the differential PSK method), a function that takes the minimum value of the likelihood may be used. In the above embodiment, the likelihood is considered to be 0 to 1, but may be 0 to 100 or -1 to 1 depending on the case.

【0058】(2)図1のステップS18において、ス
テップS17で求めたビット尤度をそのまま軟判定デー
タとしても良いが、ステップS17のビット尤度は実数
なので、適当な量子化を行って、この値を軟判定データ
としても良い。また、このビット尤度は、ビタビアルゴ
リズムのメトリック演算法として、積和演算を行う場合
は、そのまま使用でき、差分演算等の別の方法でメトリ
ックを計算する場合も、多少の変更で転用が可能であ
る。
(2) In step S18 in FIG. 1, the bit likelihood obtained in step S17 may be used as soft decision data as it is. However, since the bit likelihood in step S17 is a real number, appropriate quantization is performed. The value may be used as soft decision data. In addition, this bit likelihood can be used as it is when performing a product-sum operation as a metric operation method of the Viterbi algorithm, and can be diverted with a slight change when calculating the metric by another method such as a difference operation It is.

【0059】(3)図1の軟判定データ算出処理S10
は、ブロック(Block)符号の軟判定復号方法にも
使用できる。ブロック符号の軟判定復号の場合も、軟判
定ビタビ復号の場合と同じ理由で、ビット尤度による計
算の方がビットエラー訂正能力が向上する。また、ブロ
ック符号の復号とビタビ復号の併用も可能である。
(3) Soft decision data calculation processing S10 in FIG.
Can also be used for a soft decision decoding method of a block code. Also in the case of soft-decision decoding of a block code, the calculation based on bit likelihood improves the bit error correction capability for the same reason as in the case of soft-decision Viterbi decoding. It is also possible to use both block code decoding and Viterbi decoding.

【0060】(4)図1のビタビ復号は、種々のダイバ
ーシチ受信との併用も可能である。判定帰還型の等化と
の組み合わせも可能である。ブロック符号、インタリー
ブの他、ARQ(AUTOMATIC REPEAT
REQUEST)型の符号誤り制御(誤り検出時、情報
を再送する方式)との併用も可能である。
(4) The Viterbi decoding of FIG. 1 can be used in combination with various diversity receptions. A combination with the decision feedback type equalization is also possible. In addition to block codes and interleaving, ARQ (AUTOMATIC REPEAT)
REQUEST) type code error control (a method of retransmitting information when an error is detected) is also possible.

【0061】(5)図1のステップS15における振幅
係数plen(t)の計算式は、(8)式に限らず、距
離zzの大きさに対して単調増加し、かつzzが第1の
設定値以下の場合は尤度の最小値をとり、zzが第2の
設定値以上の時は尤度の最大値をとる関数であればよ
い。
(5) The equation for calculating the amplitude coefficient plen (t) in step S15 in FIG. 1 is not limited to equation (8), but increases monotonously with the magnitude of the distance zz, and zz is set to the first setting. Any function that takes the minimum value of the likelihood when the value is equal to or less than the value and takes the maximum value of the likelihood when zz is equal to or more than the second set value may be used.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、位相変調方式において、受信された搬送波からビ
ット尤度を求める過程で、位相空間上における検出位相
の選択位相とのずれ及び原点からの距離からビット尤度
を算出し、この尤度を軟判定復号に使用するようにした
ので、従来の硬判定復号と比較し、原信号のビットエラ
ーレートを低くでき、高精度な復号が行える。
As described above in detail, according to the present invention, in the phase modulation method, in the process of obtaining the bit likelihood from the received carrier, the difference between the detected phase in the phase space and the selected phase is determined. The bit likelihood is calculated from the distance from the origin, and this likelihood is used for soft-decision decoding. Compared with conventional hard-decision decoding, the bit error rate of the original signal can be reduced and highly accurate decoding can be performed. Can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示す軟判定復号方法の処理ス
テップを示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing processing steps of a soft decision decoding method according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の無線信号送受信装置における受信部の構
成ブロック図である。
FIG. 2 is a configuration block diagram of a receiving unit in a conventional wireless signal transmitting / receiving apparatus.

【図3】たたみこみ符号化の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of convolutional coding;

【図4】トレリス図形を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a trellis figure.

【図5】本発明の実施例を示す無線信号送受信装置にお
ける受信部の構成ブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving unit in the wireless signal transmitting and receiving apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図6】図1における検出座標と選択される位相の関係
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between detected coordinates and a selected phase in FIG. 1;

【図7】図1のビットエラー特性図である。FIG. 7 is a bit error characteristic diagram of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 復調部 30 軟判定復号部 40 軟判定データ演算部 41 位相演算部 42 位相選択部 43 位相尤度演算部 44 距離演算部 45 距離係数演算部 46 位相尤度補正部 47 ビット尤度演算部 48 判定データ出力部 50 デインタリーブ部 60 復号部 a RF帯受信信号 b 座標情報 c 再生信号 S1 座標検出処理 S10 軟判定データ処理 S11 位相演算処理 S12 位相選択処理 S13 位相尤度演算処理 S14 距離演算処理 S15 距離係数演算処理 S16 位相尤度補正処理 S17 ビット尤度演算処理 S18 判定データ出力処理 S20 軟判定復号実施処理 Reference Signs List 10 demodulation section 30 soft decision decoding section 40 soft decision data calculation section 41 phase calculation section 42 phase selection section 43 phase likelihood calculation section 44 distance calculation section 45 distance coefficient calculation section 46 phase likelihood correction section 47 bit likelihood calculation section 48 Decision data output section 50 deinterleave section 60 decoding section a RF band reception signal b coordinate information c reproduction signal S1 coordinate detection processing S10 soft decision data processing S11 phase calculation processing S12 phase selection processing S13 phase likelihood calculation processing S14 distance calculation processing S15 Distance coefficient calculation processing S16 Phase likelihood correction processing S17 Bit likelihood calculation processing S18 Decision data output processing S20 Soft decision decoding processing

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−179547(JP,A) 特開 昭63−59119(JP,A) 特開 昭62−213420(JP,A) 特開 昭62−60339(JP,A) 特開 昭61−137447(JP,A) 特開 平4−369124(JP,A) 特許2710696(JP,B2) 電気学会論文誌C電子・情報。システ ム部門誌、111巻11号、第563−568頁 「差動型PSK変調方式における軟判定 復号法」平成3年11月 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 13/00 H04L 25/00 H04L 27/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-1-17947 (JP, A) JP-A-63-59119 (JP, A) JP-A-62-213420 (JP, A) JP-A-62-60339 (JP, A) JP-A-61-137447 (JP, A) JP-A-4-369124 (JP, A) Patent 2710696 (JP, B2) Transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. System Journal, Vol. 111, No. 11, pp. 563-568, "Soft Decision Decoding in Differential PSK Modulation", November 1991 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H03M 13/00 H04L 25/00 H04L 27/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 位相変調方式で変調された信号を復調し
た位相空間上の座標情報から、位相と原点からの距離と
を演算する位相・距離演算処理と、 前記位相・距離演算処理で求められた位相を、前記位相
変調方式で送信する固有の位相と比較し、位相ずれの絶
対値が小さい該固有の位相を選択する位相選択処理と、 前記位相ずれの大きさに対して単調減少し、かつ位相ず
れの絶対値が0のときは尤度の最大値をとり、位相ずれ
の絶対値が(2π/前記位相変調方式で送信する固有の
位相の数)のときは尤度の最小値をとる関数により、位
相尤度をそれぞれ演算する位相尤度演算処理と、 前記原点からの距離が大きくなる程、単調増加し、か
つ、前記原点からの距離が第1の設定値以下の場合は尤
度の最小値をとり、前記原点からの距離が第2の設定値
以上のときは最大値をとる係数を前記位相尤度に乗じて
補正位相尤度を求める位相尤度補正処理とを実行し、 前記補正位相尤度を、ビット値をとる確からしさを表す
値として復号処理に使用することを特徴とする軟判定復
号方法。
1. A phase / distance calculation process for calculating a phase and a distance from an origin from coordinate information in a phase space obtained by demodulating a signal modulated by a phase modulation method, and a phase / distance calculation process. The phase is compared with a unique phase transmitted by the phase modulation method, a phase selection process of selecting the unique phase having a small absolute value of the phase shift, monotonically decreasing with respect to the magnitude of the phase shift, When the absolute value of the phase shift is 0, the maximum value of the likelihood is obtained. When the absolute value of the phase shift is (2π / the number of unique phases transmitted by the phase modulation scheme), the minimum value of the likelihood is calculated. A phase likelihood calculation process for calculating the phase likelihood by a function to be taken, and a case where the distance from the origin increases monotonically and the distance from the origin is equal to or less than a first set value. Take the minimum value of the degree and the distance from the origin is the second When the value is equal to or greater than the set value, a phase likelihood correction process of multiplying the maximum likelihood by the coefficient to obtain a corrected phase likelihood is performed, and the corrected phase likelihood represents a likelihood of taking a bit value. A soft decision decoding method characterized by being used as a value in a decoding process.
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