JP2008010987A

JP2008010987A - 受信装置及び無線通信システム

Info

Publication number: JP2008010987A
Application number: JP2006177287A
Authority: JP
Inventors: Jun Shibata; 純柴田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2008-01-17

Abstract

【課題】同一の誤り訂正復号単位内にある信号の尤度判定基準が異なっていても、その受信電界強度に応じて尤度を変更し誤り訂正反復復号器に有効な尤度情報を用いて反復復号がなされるため、良好な誤り訂正能力を発揮することができる受信装置及び無線通信システムを提供すること。
【解決手段】受信装置２００は、送信装置１００から送信されたＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調部２２０と、ＯＦＤＭ復調信号の信号強度を算出する重み係数算出部２３０と、ＯＦＤＭ復調信号から誤り検出反復復号を行うための尤度情報を生成する尤度生成部２４０と、重み係数算出部２３０における算出値を基に尤度情報を変更する尤度変更部２５０と、変更された尤度情報が誤り訂正復号単位分溜まるまで保持するバッファ２６０と、バッファ２６０に保持された尤度情報を用いて誤り訂正反復復号を行う誤り訂正反復復号部２７０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）伝送方式を用いた受信装置及び無線通信システムに関し、特に、誤り検出反復復号器に入力される信号の誤り検出単位が大きく、電界の変動によりその復号特性が劣化してしまうのを防ぎ良好な誤り訂正復号特性を維持できる受信装置及び無線通信システムに関する。

従来のＯＦＤＭ伝送方式を用いたデジタル無線通信システムにおいては、送信装置側で送信信号に誤り検出符号化回路で畳み込み符号化が施され、畳み込み符号化された信号は周波数領域にあるサブキャリアへ１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などでマッピングされ、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：高速逆フーリエ変換）回路により周波数軸上の信号から時間軸上の信号へ一括変換されてＯＦＤＭ信号が生成される。ＯＦＤＭ信号は、受信制御用プリアンブルが先頭についたパケットに乗せられて無線送信されていた。ＯＦＤＭ変調信号の生成については、例えば非特許文献１に記載のものがある。

一方、受信装置側ではパケットの先頭にある受信制御用プリアンブルを用いて受信レベルがＡ/Ｄ変換器のダイナミックレンジ内に収まるよう自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）され、Ａ／Ｄコンバータによりアナログ信号からデジタル信号に変換され、プリアンブル信号から周波数オフセット補償され、高速フーリエ変換回路により時間軸上の信号から周波数軸上の信号へ一括変換され、サブキャリア上の信号がＩＱ軸平面にデ・マッピングされ、ビタビ（Viterbi）復号器へ入力するための尤度情報が算出され、ビタビ復号を行っていた。

ところが、無線通信システムでは、送信装置と受信装置間の伝搬路は一意に定まらず受信機はいくつかの異なる伝播路を通過してきた信号の重ね合わせを受信するためマルチパスフェージングの影響を受ける。また、それぞれが移動している場合には、ドップラーフェージングの影響を受ける。このため、ＯＦＤＭ信号の各パケット、各サブキャリアは異なる伝播路特性を受け振幅や位相が変動し、受信性能が劣化する。

そこで、受信性能の劣化を防ぎ良好な復号特性を維持する方法として、例えば、特許文献１記載のＯＦＤＭ復調装置がある。このＯＦＤＭ復調装置は、パケットの先頭に付随された受信制御用プリアンブルを用いて、パケット内ではマルチパスフェージング特性が一定であるという仮定に基づいてプリアンブル部とデータ部が受けている伝播路特性は等価的に等しいという仮定のもとで、伝搬路推定用のプリアンブルから求めた伝搬路特性を用いて対応する各サブキャリアの振幅に乗じて等価的にデータ部に対して各サブキャリアの受信電力により重み付けを行っている。そして、伝播路推定用プリアンブルの前サブキャリア電力平均値を近似計算しておき電力により重み付けした信号の絶対値が前記伝播路推定用プリアンブルの前サブキャリアの全サブキャリアの電力平均値に等しくなるようにしてビタビ復号器の入力を作成する。
802.11高速無線ＬＡＮ教科書株式会社ＩＤＣジャパン発行特開２００２−１１１６２６号公報

しかしながら、このような従来のＯＦＤＭ復調装置にあっては、同一パケット内の電界変動及び伝播路特性が一定であると見做せるようなデジタル無線通信システムでは有効であるものの、ターボ符号（Turbo coding）やＬＤＰＣ符号（Low Density Parity Check codes：低密度パリティ検査符号）のように、誤り訂正反復復号器で一括処理される誤り訂正単位（符号長）が大きいほど良好な誤り訂正能力を発揮するタイプの符号化方式を採用したデジタル無線通信システムでは誤り訂正単位が大きくなることが必至である。これにより、送信装置側で送信するパケット長が大きくなるか、または複数パケットに分割して送られることになる。したがって、受信器側でパケットの先頭を受信した時の電界強度及び伝播路特性とパケット終端を受信した時の電界強度及び伝播路特性が異なっている確率が高くなる。あるいは、先頭パケットと最終パケットを受信した時の電界強度及び伝播路特性が異なっている可能性が高く、異なるパケットで伝送された同一誤り訂正復号単位のデータについて、各々のパケットのプリアンブルで規格化された尤度情報を用いて誤り訂正反復復号を行うことになるので符号化利得の低下を招くという事情があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、同一の誤り訂正復号単位内にある信号の尤度判定基準が異なっていても、その受信電界強度に応じて尤度を変更し誤り訂正反復復号器に有効な尤度情報を用いて反復復号がなされるため、良好な誤り訂正能力を発揮することができる受信装置及び無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の受信装置は、送信されたＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された受信信号をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段と、前記ＯＦＤＭ復調手段により復調されたＯＦＤＭ復調信号の信号強度を算出する重み係数算出手段と、前記ＯＦＤＭ復調信号から誤り検出反復復号を行うための尤度情報を生成する尤度生成手段と、前記重み係数算出手段における算出値を基に前記尤度情報を変更する尤度変更手段と、前記尤度変更手段により変更された尤度情報が前記誤り訂正復号単位分溜まるまで保持するバッファと、前記バッファに保持された尤度情報を用いて誤り訂正反復復号を行う誤り訂正反復復号手段とを備える構成を採る。

本発明の無線通信システムは、誤り訂正反復復号器へ入力される信号の誤り訂正復号単位が複数シンボルに分割されて伝送されるＯＦＤＭ伝送方式を用いた無線通信システムであって、送信データを誤り訂正符号化単位で符号化する誤り訂正符号化手段と、前記誤り訂正符号化手段で符号化されたデータを１シンボル単位ごとに分割しＯＦＤＭ信号へ変換するＯＦＤＭ変調手段と、前記ＯＦＤＭ信号を規定のパケットに順次挿入してパケットを生成するパケット生成手段と、前記パケットを無線送信する送信手段とを備える送信装置と、前記送信装置より送信されたＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された受信信号をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段と、前記ＯＦＤＭ復調手段により復調されたＯＦＤＭ復調信号の信号強度を算出する重み係数算出手段と、前記ＯＦＤＭ復調信号から誤り検出反復復号を行うための尤度情報を生成する尤度生成手段と、前記重み係数算出手段における算出値を基に前記尤度情報を変更する尤度変更手段と、前記尤度変更手段により変更された尤度情報が前記誤り訂正復号単位分溜まるまで保持するバッファと、前記バッファに保持された尤度情報を用いて誤り訂正反復復号を行う誤り訂正反復復号手段とを備える受信装置と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、本来低い尤度であるはずの尤度情報が正規化により尤度が大きくなってしまうことを防ぎ、反復復号をする際に誤り情報が他のビットへ伝搬していくことを阻止できるため、良好な誤り訂正性能を維持することが可能となり、雑音の少ない音声通話を実現することができる。また、映像通信では、ブロックノイズが無い綺麗な映像が見られるデジタル無線システムを実現することができる。

また、特にガウス雑音環境下での誤り訂正復号性能の向上が見られ、正確な尤度を用いて誤り訂正反復復号を行うことから誤り訂正能力が向上し、復号結果が誤り無しとなる確率が高くなる。これにより、再送する確率が減り送受信装置間のトラフィックを抑えることができ、より高伝送レートの通信が可能になり高音質、高画質なデジタル無線通信システムを実現することができる。また、デジタル無線通信システムの再送制御を、Ｈ−ＡＲＱと組み合わせた場合には、より少ない再送回数でエラーフリーが得られることから、さらに伝送効率が向上するという効果を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態は、ＯＦＤＭ伝送方式を用いた通信システムにおいて、誤り訂正反復復号器へ入力される信号の誤り訂正復号単位が複数シンボルに分割されて伝送されるデジタル無線通信システムに適用した例である。

図１において、無線通信システムは、誤り訂正符号化部１１０、ＯＦＤＭ変調部１２０、パケット生成部１３０及び送信アンテナ１４０を備える送信装置１００と、受信アンテナ２１０、ＯＦＤＭ復調部２２０、重み係数算出部２３０、尤度生成部２４０、尤度変更部２５０、バッファ２６０及び誤り訂正反復復号部２７０を備える受信装置２００とから構成される。

誤り訂正符号化部１１０は、送信データ１０１を誤り訂正符号化単位で符号化する。ＯＦＤＭ変調部１２０は、誤り訂正符号化部１１０で符号化されたデータを１シンボル単位ごとに分割しＯＦＤＭ信号へ変換する。パケット生成部１３０は、ＯＦＤＭ信号を規定のパケットに順次挿入してパケットを生成する。送信アンテナ１４０は、生成されたパケットを空間に輻射する。

受信アンテナ２１０は、送信装置１００より送信されたＯＦＤＭ信号を受信する。ＯＦＤＭ復調部２２０は、受信信号をＯＦＤＭ復調する。

重み係数算出部２３０は、ＯＦＤＭ復調信号の信号強度を算出する信号強度測定部である。特に、重み係数算出部２３０は、受信したシンボルの絶対電力値を算出し、その絶対電力を重み係数として誤り訂正反復復号部２７０に入力される尤度情報に重み付けする。また、重み係数算出部２３０は、誤り訂正反復復号部２７０へ入力する尤度情報を受信電界レベルに応じて重み付けする。

尤度生成部２４０は、ＯＦＤＭ復調信号から誤り検出反復復号を行うための尤度情報を生成する。尤度変更部２５０は、重み係数算出部２３０における算出値を基に尤度情報を変更する。バッファ２６０は、尤度変更部２５０により変更された尤度情報が誤り訂正復号単位分溜まるまで保持する。誤り訂正反復復号部２７０は、バッファ２６０に保持された尤度情報を用いて誤り訂正反復復号を行う。

以下、上述のように構成された無線通信システムの動作を説明する。
〔無線通信システムの全体動作〕
まず、無線通信システムの全体動作について説明する。

送信データ１０１は、送信装置１００の誤り訂正符号化部１１０で所定の誤り訂正単位毎に誤り訂正符号化され、ＯＦＤＭ変調部１２０に出力される。

ＯＦＤＭ変調部１２０では、誤り訂正符号化部１１０で誤り訂正符号化されたデータがマッピングされ、パイロットとガードバンドが挿入され、高速逆フーリエ変換され、ガードインターバルが付加され、ＯＦＤＭ信号生成の一連の処理がなされＯＦＤＭ変調信号が生成される（非特許文献１参照）。

パケット生成部１３０では、予め既知の伝送路推定用プリアンブルパタンが付加されたパケットへＯＦＤＭ変調信号が順次乗せられ、アンテナ１４０で無線送信される。ＯＦＤＭ変調部１２０のマッピングは、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどの任意の多値変調を用いるが、本実施の形態では１６ＱＡＭを行う場合を例に採る。

受信側装置２００では、アンテナ２１０から取り込まれた受信信号は、ＯＦＤＭ復調部２２０でダウンコンバート及び周波数変換などの所定の無線受信処理を施した後、伝播路推定用プリアンブルを用いてシンボル毎の帯域内等化が施され、ガードインターバルが削除され、高速フーリエ変換され、パイロットとガードバンドが取り除かれる（非特許文献１参照）。

重み係数算出部（信号強度測定部）２３０では、ＯＦＤＭ復調部２２０の出力データからシンボル毎のサブキャリアの２乗平均値が算出される。尤度生成部２４０では、ＯＦＤＭ復調部２２０の出力をシンボル毎に、デ・マッピングして、尤度情報が算出される。尤度生成部２４０は、重み係数算出部２３０で算出した２乗平均値で除すことにより正規化が施され、送信装置１００のＯＦＤＭ変調部１２０におけるマッピングと同じものによってデ・マッピングする。

尤度変更部２５０では、重み係数算出部２３０で算出された２乗平均値を前記尤度情報に積算し尤度情報を変更する。バッファ２６０では、前記尤度変更部２５０で変更された尤度情報が誤り訂正単位に溜まるまで蓄積する。誤り訂正反復復号部２７０は、前記バッファ２６０から誤り訂正復号単位毎に、変更後の尤度情報を受け取り誤り訂正反復復号を行う。

以下、各部の動作についてさらに詳しく説明する。
〔誤り訂正符号化部１１０の動作〕
まず、送信装置１００の誤り訂正符号化部１１０について説明する。本実施の形態では、誤り訂正符号化部１１０の構成例としてターボ符号化器を用いた例を説明するがＬＤＰＣ符号化などを用いた他の誤り訂正符号化方式でも同様に適用可能である。

図２は、ターボ符号化器の概略構成を示すブロック図である。

図２に示すように、ターボ符号化器１５０は、インタリーバ１５１、ＸＯＲ回路１５２ａ〜１５２ｄ、遅延器１５３ａ〜１５３ｈ、セレクタ１５４、及び並列直列変換器１５５を備えて構成される。上記ＸＯＲ回路１５２ａ，１５２ｂ及び遅延器１５３ａ〜１５３ｄは、第１の再帰的組織畳み込み符号化器１５６を構成し、ＸＯＲ回路１５２ｃ，１５２ｄ及び遅延器１５３ｅ〜１５３ｈは、第２の再帰的組織畳み込み符号化器１５７を構成する。また、送信データ１５８は、インタリーバ１５１、ＸＯＲ回路１５２ａ及び並列直列変換器１５５に入力され、並列直列変換器１５５は、出力１５９を出力する。

再帰的組織畳み込み符号化器１５６，１５７は、インタリーバ１５１を介して接続される。送信データ１５８（図１の送信データ１０１と同様）は、並列直列変換器１５５に入力される。また、一方で送信データ１５８は、第１の再帰的組織畳み込み符号化器１５６に入力され、組織符号化が施されセレクタ１５４へ出力される。また、送信データ１５８は、インタリーバ１５１でビット順の並び替えが行われ、第２の再帰的組織畳み込み符号化器１５７に入力され、組織符号化が施されてセレクタ１５４へ出力される。セレクタ１５４では、各々から入力されたデータに対し、規則的にデータの選択を行い並列直列変換器１５５へ出力する。並列直列変換器１５５では、並列に入力データを直列データに変換して出力１５９として出力する。
〔送信装置１００のデータフロー〕
ＯＦＤＭ変調部１２０からパケット生成部までのデータの流れについて説明する。

図３は、送信装置１００のデータフローを示すブロック図である。

誤り訂正符号化部１１０（図１）で誤り訂正符号化された符号化データ１６１は、ＯＦＤＭ変調部１２０でＯＦＤＭ変調が施され、ＯＦＤＭシンボル１６２が生成される。ＯＦＤＭ変調部１２０で生成されたＯＦＤＭシンボル１６２は、パケット生成部１３０において、先頭に伝送路推定用プリアンブルの付加されたパケット１６３のシンボル部分へ順次挿入されパケットが構成される。

次に、受信装置２００の各部の動作について説明する。
〔重み係数算出部２３０の動作〕
重み係数算出部２３０は、信号強度測定部である。

受信装置２００のＯＦＤＭ復調部２２０（図１）で算出された各サブキャリアのデ・マッピングデータのＩＱ成分をＩｎ，Ｑｎ（ｎはサブキャリア番号）とし、各シンボルごとのサブキャリアの２乗平均値をＭ、サブキャリア数をＮとすると、２乗平均値Ｍは、次式（１）で求められる。

〔尤度生成部２４０の動作〕
尤度生成部２４０について説明する。尤度情報の算出手段はいくつか知られており、以下はそのうちの一例である。尤度情報の算出手段は任意の方法で良く以下の例に限定されない。

図４は、１６ＱＡＭのマッピング例を示す図、図５は、第１，第３ビット目の尤度生成方法を示すグラフ、図６は、第２，第４ビット目の尤度生成方法を示すグラフである。

図４に示すように、１６ＱＡＭのマッピングでは１点当り４ｂｉｔずつ割り振り、第１，第２ビット目はＩ軸に、第３，第４ビット目はＱ軸に割り振られている。送信装置１００側では、このマッピング点を送信することになるが、受信装置２００側でデ・マッピングした信号点はノイズなどの影響により送信時のマッピング点から散らばったものになる。そして、散らばったデ・マッピング点のＩ軸、Ｑ軸の座標から第１，第３ビット目については、図５に示すような尤度を算出し、同様に第２，第４ビット目については、図６に示すような尤度を算出する。図５及び図６では、プラス側がビット“０”の尤度でマイナス側がビット“１”の尤度を表している。

なお、誤り訂正反復復号器の演算量を減らすために、尤度情報を対数に変換してもよい。
〔尤度変更部２５０の動作〕
尤度変更部２５０について説明する。尤度生成部２４０で算出された尤度情報はビット毎に尤度情報が付随した信号となっている。この信号を、Ｓｂとし、重み係数算出部の出力をＨとすると、変更後の尤度Ｓｏは、次式（２）により算出される。

Ｓｏ＝Ｓｂ×Ｈ …（２）
〔誤り訂正反復復号部２７０の動作〕
誤り訂正反復復号部２７０について説明する。本実施の形態では、誤り訂正反復復号部２７０をターボ復号器を用いた構成例について説明する。ＬＤＰＣ符号を復号するｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号においても同様に適用可能である。

図７は、ターボ復号器の概略構成を示すブロック図である。

図７に示すように、ターボ復号器２８０は、第１の復号器２８１、第２の復号器２８２、インタリーバ（インタリーブ器）２８３，２８４、及びデ・インタリーバ（デ・インタリーブ器）２８５，２８６を備えて構成される。

第１の復号器２８１及び第２の復号器２８２は、実数値の尤度情報入力信号に対し、実数値の尤度情報出力信号を出力する軟判定方式であるとする。さらに、これらの復号器２８１，２８２は、復号する前の信号の信頼度を与える事前尤度を入力することができ、復号した後の信号の信頼度を与える外部尤度を生成できるものとする。

第１の復号器２８１には、バッファ２６０（図１）に蓄えられた尤度情報２８７と事前尤度値２８８が入力され、第１の復号器２８１は、復号した情報信号列とともに信号列の外部値２９１を出力する。また、第２の復号器２８２には、インタリーバ２８３でインタリーブされた前記バッファ２６０に蓄えられた尤度情報２８７と第１の復号器２８１の外部値２９１がインタリーバ２８４でインタリーブされた事前値２８９とが入力され、第２の復号器２８２は、復号した情報系列２９２と信号列の外部尤度２９０とを出力する。

第２の復号器２８２から出力された外部尤度２９０は、デ・インタリーバ２８５でデ・インタリーブされ、事前尤度値２８８として第１の復号器２８１に入力される。

このように、ターボ復号器２８０は、外部値と事前尤度値を第１の復号器２８１と第２の復号器２８２で互いに供給し合いながら復号を繰り返し、規定の回数終了した場合、あるいは誤り検出がなされなくなった時点で、第２の復号器２８２から出力された情報系列２９２がデ・インタリーバ２８６でデ・インタリーブされ、復号結果２９３として出力される。

以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、受信装置２００は、送信装置１００から送信されたＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調部２２０と、ＯＦＤＭ復調信号の信号強度を算出する重み係数算出部２３０と、ＯＦＤＭ復調信号から誤り検出反復復号を行うための尤度情報を生成する尤度生成部２４０と、重み係数算出部２３０における算出値を基に尤度情報を変更する尤度変更部２５０と、変更された尤度情報が誤り訂正復号単位分溜まるまで保持するバッファ２６０と、バッファ２６０に保持された尤度情報を用いて誤り訂正反復復号を行う誤り訂正反復復号部２７０とを備えて構成したので、１つの誤り訂正復号単位の信号を送信する送信期間が長い場合、あるいは伝搬路のマルチパスフェージングによる影響や受信装置側が移動することによる電界変動やドップラーフェージングの影響が大きくなる状況であっても、誤り訂正反復復号部２７０に入力する尤度情報を、重み係数算出部２３０で算出する重み係数に基いて変更することで符号化利得の低下を阻止することができ、良好な誤り訂正性能を維持することができる。

また、本実施の形態では、重み係数算出部２３０において、受信したシンボルの絶対電力値を算出し、その絶対電力を重み係数として誤り訂正反復復号部２７０に入力される尤度情報に重み付けされるため、本来低い尤度であるはずの尤度情報が正規化により尤度が大きくなってしまうことを防ぎ、反復復号をする際に誤り情報が他のビットへ伝搬していくことを阻止することができる。これにより、良好な誤り訂正性能を維持することが可能となり、例えば雑音の少ない音声通話を実現でき、映像通信においては、ブロックノイズが無い綺麗な映像が見られるデジタル無線システムを実現することができる。

また、誤り訂正反復復号部２７０へ入力する尤度情報を受信電界レベルに応じて重み付けしているため、特にガウス雑音環境下での誤り訂正復号性能の向上が見られ、正確な尤度を用いて誤り訂正反復復号を行うので誤り訂正能力が向上し復号結果が誤り無しとなる確率が高くなる。これにより、再送する確率が減り送受信装置間のトラフィックを抑えることができ、より高伝送レートの通信が可能になり高音質、高画質なデジタル無線通信システムを実現することができる。また、デジタル無線通信システムの再送制御をＨ−ＡＲＱと組み合わせた場合にはより少ない再送回数でエラーフリーが得られることからさらに伝送効率が向上するという効果が得られる。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１と同一構成部分には同一符号を付している。

図８において、無線通信システムは、誤り訂正符号化部１１０、ＯＦＤＭ変調部１２０、パケット生成部１３０及び送信アンテナ１４０を備える送信装置１００と、受信アンテナ２１０、ＯＦＤＭ復調部２２０、テーブル参照部３１１及びメモリ３１２からなる重み係数算出部３１０、尤度生成部２４０、尤度変更部２５０、バッファ２６０及び誤り訂正反復復号部２７０を備える受信装置３００とから構成される。

受信装置３００は、図１の重み係数算出部２３０に代えて、テーブル参照部３１１及びメモリ３１２からなる重み係数算出部３１０を備えて構成される。

メモリ３１２は、送信出力対２乗平均値の変換テーブルを記憶する。

重み係数算出部３１０は、予め、任意の送信電力で出力できる標準信号発生器の出力を受信装置３００のアンテナ２１０に入力し、この送信出力と２乗平均値を対応つける送信出力対２乗平均値の変換テーブルを作成し、メモリ３１２に記憶する。

テーブル参照部３１１は、ＯＦＤＭ変調部２２０の出力から算出されたサブキャリアの２乗平均値を求め、２乗平均値からメモリ３１２に記憶された変換テーブルを参照して受信信号電力に換算し、重み係数として尤度変更部２５０へ出力する。

このように、本実施の形態によれば、受信装置３００は、重み係数算出部３１０として予め入力信号の強度が既知である信号を入力したときに算出される算出値を変換テーブルとして記憶するメモリ３１２と、受信した信号強度の算出値から変換テーブルを参照して入力信号強度を出力するテーブル参照部３１１とを備え、予め規定入力電力で測定した２乗平均値をテーブル参照により逆換算して受信電力を求めていることから、所定の無線受信処理における非線形性を吸収することができるため、より正確な受信電力で重み係数が算出できる。したがって、良好な誤り訂正性能を維持することが可能であり、エラーやノイズの少ない音声通信、及び映像通信ができるという効果が得られる。

（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１と同一構成部分には同一符号を付している。

図９において、無線通信システムは、誤り訂正符号化部１１０、ＯＦＤＭ変調部１２０、パケット生成部１３０及び送信アンテナ１４０を備える送信装置１００と、受信アンテナ２１０、ＯＦＤＭ復調部２２０、重み係数算出部４１０、尤度生成部２４０、尤度変更部２５０、バッファ２６０及び誤り訂正反復復号部２７０を備える受信装置４００とから構成される。

重み係数算出部４１０は、ＯＦＤＭ復調部２２０の復調信号と理想的な送信信号点との差分となるユークリッド距離の平均値の逆数を算出し、その算出値を重み係数として出力する。

このように、本実施の形態によれば、重み係数算出部４１０が、ＯＦＤＭ復調部２２０の復調信号と送信信号点との差分であるユークリッド距離の平均値の逆数を算出し、その算出値を重み係数として出力するので、受信したシンボルの平均ユークリッド距離の逆数から重み係数が算出され、誤り訂正反復復号部２７０に入力される尤度情報の重み付けがなされている。したがって、振幅誤差だけでなく位相誤差の度合いからも尤度情報の補正を行っていることから、フェージング環境下に置いても尤度変更手段においてより正確な尤度情報の変更が可能であり、より良好な誤り訂正性能を維持することができ、エラーやノイズの少ない音声通信、及び映像通信ができるという効果がある。

（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１と同一構成部分には同一符号を付している。

図１０において、無線通信システムは、誤り訂正符号化部１１０、ＯＦＤＭ変調部１２０、パケット生成部１３０及び送信アンテナ１４０を備える送信装置１００と、受信アンテナ２１０、ＯＦＤＭ復調部２２０、重み係数算出部５１０、移動平均算出部５２０、尤度生成部２４０、尤度変更部２５０、バッファ２６０及び誤り訂正反復復号部２７０を備える受信装置５００とから構成される。

重み係数算出部５１０は、図１の重み係数算出部２３０、図８の重み係数算出部３１０、又は図９の重み係数算出部４１０の何れでも良い。

重み係数算出部５１０は、実施の形態１〜３で述べた方法により重み係数を算出し、算出した重み係数を移動平均算出部５２０に出力する。

移動平均算出部５２０は、予め決められたシンボル数分の重み係数の移動平均値を求めて尤度変更部２５０に出力する。

このように、本実施の形態によれば、移動平均算出部５２０が、ＯＦＤＭ復調部２２０の復調信号を複数シンボル区間で平均した重み係数を算出するので、受信したシンボルの移動平均値を基に尤度情報の重み付けがなされることから、突発的に重み係数は変動するのを阻止でき、突発ノイズの影響による誤り訂正復号性能の劣化を抑えることができ、エラーやノイズの少ない音声通信、及び映像通信ができるという効果がある。

（実施の形態５）
上記実施の形態１乃至４におけるバッファ２６０を、尤度変更部２５０の尤度情報を誤り訂正復号単位まで蓄積されるまで保持し、その最大値で正規化して出力するバッファ手段に構成する。

このようにバッファ２６０を構成すれば、誤り訂正反復復号部２７０のダイナミックレンジを大きくとる必要が無く、回路規模を縮小することが可能であり、受信装置を小さくすることができる。また、消費電流を少なくすることができるため携帯機における長時間運用が可能である。さらに、バッテリーを小さくできることから軽くて持ち運びに便利であると言う効果が得られる。

以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。

また、本実施の形態では無線通信システムという名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、デジタル無線通信システム及びＯＦＤＭ復調装置等であってもよいことは勿論である。

さらに、上記無線通信システムを構成する各回路部、例えばＯＦＤＭ復調部及び尤度生成部、バッファの種類、その数及び接続方法など、さらには変調方式（８ＰＳＫ，１６ＱＡＭなど）はどのようなものでもよい。

本発明に係る受信装置及び無線通信システムは、ＯＦＤＭ伝送方式を採用し、伝搬路にフラットフェージングの影響や、受信端末が移動することによる受信電界変動、及びドップラーフェージングの影響により符号化利得の低下が見られる環境下で特に有用である。

本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示すブロック図上記実施の形態に係る無線通信システムのターボ符号化器の概略構成を示すブロック図上記実施の形態に係る無線通信システムの送信装置のデータフローを示すブロック図上記実施の形態に係る無線通信システムの１６ＱＡＭのマッピング例を示す図上記実施の形態に係る無線通信システムの第１，第３ビット目の尤度生成方法を示す図上記実施の形態に係る無線通信システムの第２，第４ビット目の尤度生成方法を示す図上記実施の形態に係る無線通信システムのターボ復号器の概略構成を示すブロック図本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの構成を示すブロック図本発明の実施の形態３に係る無線通信システムの構成を示すブロック図本発明の実施の形態４に係る無線通信システムの構成を示すブロック図

符号の説明

１００送信装置
１１０誤り訂正符号化部
１２０ＯＦＤＭ変調部
１３０パケット生成部
１４０送信アンテナ
２００，３００，４００，５００受信装置
２１０受信アンテナ
２２０ＯＦＤＭ復調部
２３０，３１０，４１０，５１０重み係数算出部
２４０尤度生成部
２５０尤度変更部
２６０バッファ
２７０誤り訂正反復復号部
３１１テーブル参照部
３１２メモリ
５２０移動平均算出部

Claims

送信されたＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された受信信号をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段と、
前記ＯＦＤＭ復調手段により復調されたＯＦＤＭ復調信号の信号強度を算出する重み係数算出手段と、
前記ＯＦＤＭ復調信号から誤り検出反復復号を行うための尤度情報を生成する尤度生成手段と、
前記重み係数算出手段における算出値を基に前記尤度情報を変更する尤度変更手段と、
前記尤度変更手段により変更された尤度情報が前記誤り訂正復号単位分溜まるまで保持するバッファと、
前記バッファに保持された尤度情報を用いて誤り訂正反復復号を行う誤り訂正反復復号手段と
を備える受信装置。
前記重み係数算出手段は、受信したシンボルの絶対電力値を算出し、その絶対電力を重み係数として前記誤り訂正反復復号手段に入力される尤度情報に重み付けする請求項１記載の受信装置。
前記重み係数算出手段は、前記誤り訂正反復復号手段へ入力する尤度情報を受信電界レベルに応じて重み付けする請求項１記載の受信装置。
前記重み係数算出手段は、予め入力信号の強度が既知である信号を入力したときに算出される算出値を変換テーブルとして記憶するメモリと、受信した信号強度の算出値から前記変換テーブルを参照して入力信号強度を出力するテーブル参照手段とを備える請求項１記載の受信装置。
前記重み係数算出手段は、前記ＯＦＤＭ復調手段の復調信号と送信信号点との差分であるユークリッド距離の平均値の逆数を算出し、その算出値を重み係数として出力する請求項１記載の受信装置。
前記重み係数算出手段は、前記ＯＦＤＭ復調手段の復調信号を複数シンボル区間で平均した重み係数を算出する請求項１記載の受信装置。
前記バッファは、前記尤度変更手段の出力を誤り訂正復号単位保持し、その最大値で正規化した算出値を出力する請求項１記載の受信装置。
誤り訂正反復復号器へ入力される信号の誤り訂正復号単位が複数シンボルに分割されて伝送されるＯＦＤＭ伝送方式を用いた無線通信システムであって、
送信データを誤り訂正符号化単位で符号化する誤り訂正符号化手段と、
前記誤り訂正符号化手段で符号化されたデータを１シンボル単位ごとに分割しＯＦＤＭ信号へ変換するＯＦＤＭ変調手段と、
前記ＯＦＤＭ信号を規定のパケットに順次挿入してパケットを生成するパケット生成手段と、
前記パケットを無線送信する送信手段とを備える送信装置と、
前記送信装置より送信されたＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された受信信号をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段と、
前記ＯＦＤＭ復調手段により復調されたＯＦＤＭ復調信号の信号強度を算出する重み係数算出手段と、
前記ＯＦＤＭ復調信号から誤り検出反復復号を行うための尤度情報を生成する尤度生成手段と、
前記重み係数算出手段における算出値を基に前記尤度情報を変更する尤度変更手段と、
前記尤度変更手段により変更された尤度情報が前記誤り訂正復号単位分溜まるまで保持するバッファと、
前記バッファに保持された尤度情報を用いて誤り訂正反復復号を行う誤り訂正反復復号手段と
を備える受信装置と、を具備する無線通信システム。