JP5581967B2

JP5581967B2 - Variance estimation method, variance estimation device, modulation signal generation method, modulation signal generation device, and computer program

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Publication number: JP5581967B2
Application number: JP2010237610A
Authority: JP
Inventors: 利彦岡村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2030-10-22
Also published as: JP2012090239A

Description

本発明は、デジタル通信における受信信号に対するベースバンド処理に関し、特に、繰り返し等化処理における分散推定方法、分散推定装置、変調信号生成方法、変調信号生成装置、および、コンピュータ・プログラムに関する。 The present invention relates to baseband processing for received signals in digital communication, and more particularly to a variance estimation method, variance estimation device, modulation signal generation method, modulation signal generation device, and computer program in iterative equalization processing.

デジタル通信における受信信号に対するベースバンド処理は、図１０のように等化手段、復調手段、および、復号手段によって構成される。 Baseband processing for a received signal in digital communication is configured by equalization means, demodulation means, and decoding means as shown in FIG.

等化手段は、符号化された受信信号から再生対象となる信号を抽出する。例えば、モバイル通信においては、等化手段は、遅延波の畳み込みによる干渉（以下、シンボル間干渉という）、マルチアクセスにおけるユーザ間の干渉、あるいは、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）伝送における他のレイヤの干渉等を除去する。 The equalizing means extracts a signal to be reproduced from the encoded received signal. For example, in mobile communication, the equalization means includes interference due to convolution of delay waves (hereinafter referred to as inter-symbol interference), interference between users in multiple access, or other in multiple-input multiple-output (MIMO) transmission. Remove layer interference.

復調手段は、等化後の信号における各ビット（または複数のビットで構成されるシンボル）の尤度を算出する。 The demodulation means calculates the likelihood of each bit (or a symbol composed of a plurality of bits) in the equalized signal.

復号手段は、この尤度を用いて誤り訂正符号の復号を行う。 The decoding means decodes the error correction code using this likelihood.

このような等化手段は、復調手段と併せて最尤復調を行うことが特性面では理想的である。しかし、最尤復調を行う場合、原理的には想定されるすべての送信信号の組み合わせに対してチャネル（干渉）モデルに基づき受信信号と比較する処理を行うことになるため、一般に、等化手段の計算量は非常に大きくなる。 It is ideal in terms of characteristics that such equalization means performs maximum likelihood demodulation together with the demodulation means. However, in the case of performing maximum likelihood demodulation, in principle, since all the combinations of transmission signals that are assumed are processed based on the channel (interference) model, comparison with the received signal is performed. The amount of computation is very large.

そこで、比較的簡易な等化手段として、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Squared Error）に基づき干渉を除去するＭＭＳＥ等化手段が知られている。以下、シンボル間干渉通信路に対するＭＭＳＥ等化手段について簡単に説明する。 Therefore, as a relatively simple equalization means, an MMSE equalization means for removing interference based on MMSE (Minimum Mean Squared Error) is known. The MMSE equalization means for the intersymbol interference channel will be briefly described below.

シンボル間干渉通信路では、送信信号x[0], x[1],…に対する受信信号y[0],y[1],…は、次式（１）のようにモデル化される。 In the inter-symbol interference channel, the received signals y [0], y [1],... For the transmission signals x [0], x [1],... Are modeled as in the following equation (1).

ここで、x[t]は、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadratic Amplitude Modulation）等によって変調された送信信号（複素数で表現される）である。また、h[i]は、フェージング係数であり、局所的には一定であると仮定される。この係数は、パイロット信号等を用いて推定される。また、w[t]は、加法的白色ガウス雑音である。

Here, x [t] is a transmission signal (represented by a complex number) modulated by PSK (Phase Shift Keying), QAM (Quadratic Amplitude Modulation), or the like. Further, h [i] is a fading coefficient and is assumed to be locally constant. This coefficient is estimated using a pilot signal or the like. W [t] is additive white Gaussian noise.

ＭＭＳＥ等化手段は、まず、受信信号からx[t]を推定するために、適切な区間[t-M, t+N]を設定する。そして、ＭＭＳＥ等化手段は、Y[t] = (y[t-M], …, y[t], …,y[t+N])^tに対して、次式（２）で算出されるユークリッド距離の平均が最小となるフィルタA[t]=(a[-M], …, a[0],…,a[N])を求める。そして、ＭＭＳＥ等化手段は、A[t]Y[t]^tをx[t]の推定値とする。 The MMSE equalization means first sets an appropriate section [tM, t + N] in order to estimate x [t] from the received signal. Then, the MMSE equalization means calculates the Euclidean equation (2) for Y [t] = (y [tM],..., Y [t],..., Y [t + N]) ^t A filter A [t] = (a [-M],..., A [0],..., A [N]) that minimizes the average distance is obtained. Then, the MMSE equalization means sets A [t] Y [t] ^t as an estimated value of x [t].

なお、式（２）における平均Eは、すべての信号点は等確率で発生し、w[t]が白色ガウス雑音であるという仮定に基づいて計算される。

The average E in equation (2) is calculated based on the assumption that all signal points occur with equal probability and w [t] is white Gaussian noise.

このようなＭＭＳＥ等化手段は、簡易ではあるものの、その特性が最尤復調と比較して大きく劣る場合がある。 Although such MMSE equalization means is simple, its characteristics may be significantly inferior to that of maximum likelihood demodulation.

そこで、ＭＭＳＥ等化手段に対してある程度の処理複雑度を許容することにより特性を向上することが可能な技術として、ターボ等化と呼ばれる繰り返し等化処理が知られている（非特許文献１参照）。 Therefore, iterative equalization processing called turbo equalization is known as a technique capable of improving characteristics by allowing a certain degree of processing complexity to the MMSE equalization means (see Non-Patent Document 1). ).

図１１に示すように、ターボ等化を行うターボ等化手段は、図１０に示した構成に加えて、復号手段による誤り訂正符号復号の出力を再び変調する変調信号生成手段を有している。ターボ等化手段は、変調信号生成手段の出力を等化手段へフィードバックする処理を反復的に繰り返すことによって、等化処理の特性を向上させている。なお、この繰り返し回数は、通常２〜数回で十分となる。 As shown in FIG. 11, turbo equalization means for performing turbo equalization has modulation signal generation means for modulating again the output of error correction code decoding by the decoding means in addition to the configuration shown in FIG. . The turbo equalization means improves the characteristics of the equalization process by repeatedly repeating the process of feeding back the output of the modulation signal generation means to the equalization means. The number of repetitions is usually 2 to several times.

すなわち、ターボ等化手段では、等化手段は、フィードバックされた変調信号も用いて等化処理を実行する。このように、等化手段が復号手段の出力を軟出力（信頼度情報）とすることにより、ターボ等化手段は、等化手段の特性を向上させることが可能となる。このとき、誤り訂正符号としてターボ符号やＬＤＰＣ（low-density parity-check）符号等が用いられている場合には、復号手段において元々軟出力復号が用いられているため、ターボ等化への対応は容易である。 That is, in the turbo equalization means, the equalization means performs equalization processing using the feedback modulation signal. In this way, the equalization means makes the output of the decoding means a soft output (reliability information), so that the turbo equalization means can improve the characteristics of the equalization means. At this time, when a turbo code, an LDPC (low-density parity-check) code, or the like is used as an error correction code, since soft output decoding is originally used in the decoding means, it is possible to cope with turbo equalization. Is easy.

ターボ等化手段における変調信号生成手段の処理について説明する。x[t]に対応する送信ビットに対する復号手段からの軟出力（対数尤度）の組をL[t]とすると、x[t]に対応する変調信号生成手段の出力は、次式（３）のように与えられる。 The process of the modulation signal generation means in the turbo equalization means will be described. If the set of soft outputs (log likelihood) from the decoding means for the transmission bits corresponding to x [t] is L [t], the output of the modulation signal generating means corresponding to x [t] is given by the following equation (3 ).

ここで、q(s|L[t])はL[t]が与えられたときの信号点sの確率であり、和はすべての変調信号点sに渡る。

Here, q (s | L [t]) is the probability of the signal point s when L [t] is given, and the sum is over all the modulation signal points s.

また、ＭＭＳＥに基づくターボ等化手段では、等化手段は、変調信号生成手段からの出力である変調信号E(x[t])とともにE(x[t])の信頼度を必要とする。このとき、変調信号がE(x[t])を平均とするガウス変数で表されると仮定する。すると、変調信号E(x[t])の信頼度はその分散σ[t]²で表され、σ[t]²は次式（４）のように定式化される。 Further, in the turbo equalization means based on MMSE, the equalization means requires the reliability of E (x [t]) together with the modulation signal E (x [t]) that is the output from the modulation signal generation means. At this time, it is assumed that the modulation signal is represented by a Gaussian variable whose average is E (x [t]). Then, the reliability of the modulation signal E (x [t]) is expressed by its variance σ [t] ² , and σ [t] ² is formulated as the following equation (4).

（４）

(4)

ここで、ＰＳＫ変調においては、sの大きさは1と一定であるため、数（４）は次式（５）のように簡略化される。 Here, in the PSK modulation, since the size of s is constant as 1, the number (4) is simplified as the following equation (5).

ＭＭＳＥに基づくターボ等化手段においては、変調信号の分散に対して高い精度は必要なく、σ[t]²の平均値を求めれば十分となることが多い。したがって、ＭＭＳＥに基づくターボ等化では、各変調信号E(x[t])に対する分散を、σ[t]²の平均値を用いて一定の値に設定することによって、処理を大きく簡易化することができる。

In the turbo equalization means based on MMSE, high accuracy is not required for the dispersion of the modulation signal, and it is often sufficient to obtain the average value of σ [t] ² . Therefore, turbo equalization based on MMSE greatly simplifies the process by setting the variance for each modulation signal E (x [t]) to a constant value using the average value of σ [t] ^2. be able to.

このとき、シンボル間干渉通信路であれば、ターボ等化手段は、受信信号を周波数領域に変換してからターボ等化処理を実行することで、さらに処理を簡易化することができる。周波数領域のターボ等化については、例えば、非特許文献２および非特許文献３に記載されている。 At this time, if it is an inter-symbol interference communication path, the turbo equalization means can further simplify the processing by executing the turbo equalization processing after converting the received signal into the frequency domain. The frequency domain turbo equalization is described in Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3, for example.

次に、ＭＭＳＥに基づくターボ等化手段における変調信号生成手段の処理について、図１２を参照して詳細に説明する。 Next, the processing of the modulation signal generation means in the turbo equalization means based on MMSE will be described in detail with reference to FIG.

図１２において、ＭＭＳＥに基づくターボ等化手段における変調信号生成手段は、レート整合・インタリーブ手段と、変換手段と、マッピング手段と、分散算出手段とを含んでいる。 In FIG. 12, the modulation signal generation means in the turbo equalization means based on MMSE includes rate matching / interleaving means, conversion means, mapping means, and variance calculation means.

レート整合・インタリーブ手段は、モバイル通信において送信時に通常行われるレート整合・インタリーブ処理に対応するものである。ここで、レート整合処理は、誤り訂正符号化と変調の間で指定の符号化率を達成するためのパンクチャを行う処理である。また、インタリーブ処理は、データの送信順序を変えてエラーの影響を無相関化する処理である。 The rate matching / interleaving means corresponds to a rate matching / interleaving process normally performed at the time of transmission in mobile communication. Here, the rate matching process is a process for performing puncturing to achieve a specified coding rate between error correction coding and modulation. The interleaving process is a process of changing the data transmission order to decorrelate the influence of errors.

レート整合・インタリーブ手段は、インタリーブ処理後の軟出力をパンクチャを考慮してシンボル毎に区切ることにより、式（３）で用いられるL[t]を生成する。これらのレート整合処理およびインタリーブ処理については、非特許文献４に記載されている。 The rate matching / interleaving means generates L [t] used in Equation (3) by dividing the soft output after the interleaving process into symbols in consideration of puncturing. These rate matching processing and interleaving processing are described in Non-Patent Document 4.

変換手段は、L[t]を構成する各ビットの対数尤度を確率差分に変換する。 The converting means converts the log likelihood of each bit constituting L [t] into a probability difference.

なお、以下の説明において、変調信号生成手段は、2²ⁿ-QAM変調方式を用いるものとして説明する。2²ⁿ-QAM変調では、変調対象の信号は、複素平面で表される信号点平面のx軸およびy軸でそれぞれｎビットで表される座標の信号点に変調される。この２組のｎビットを(x_0,…,x_{n-1}), (y_0,…,y_{n-1})で表す。このとき、L[t]は、時点tの信号点に対してこの２ｎ個の各ビットの対数尤度として与えられる。x_i, y_iのインデックスiを変調方式におけるレベルと呼ぶことにする。 In the following description, it is assumed that the modulation signal generating means uses the 2 ²ⁿ -QAM modulation method. In 2 ²ⁿ -QAM modulation, a signal to be modulated is modulated to signal points having coordinates represented by n bits on the x-axis and y-axis of the signal point plane represented by the complex plane. These two sets of n bits are represented by (x_0, ..., x_ {n-1}), (y_0, ..., y_ {n-1}). At this time, L [t] is given as a logarithmic likelihood of each 2n bits for the signal point at time t. The index i of x_i and y_i is called a level in the modulation scheme.

この場合、変換手段は、時点tのレベルiのビットx_i[t]の対数尤度lx_i[t]を、確率差分Dx_i[t]に変換する。ここで、lx_i[t]＝log(prob(x_i[t]=0)/prob(x_i[t]=1))であり、prob(x_i[t]=b)は、時点tでx_iがビットbとなる確率を表している。このとき、確率差分Dx_i[t] = prob(x_i[t]=0)−prob(x_i[t]=1)＝tanh(lx_i[t]/2)となるため、変換手段は、tanh(lx_i[t]/2)を算出することにより変換を行う。 In this case, the conversion unit converts the log likelihood lx_i [t] of the bit x_i [t] at the level i at the time point t into a probability difference Dx_i [t]. Here, lx_i [t] = log (prob (x_i [t] = 0) / prob (x_i [t] = 1)), and prob (x_i [t] = b) indicates that x_i is bit at time t It represents the probability of b. At this time, since the probability difference Dx_i [t] = prob (x_i [t] = 0) −prob (x_i [t] = 1) = tanh (lx_i [t] / 2), the conversion means uses tanh (lx_i Conversion is performed by calculating [t] / 2).

同様に、変換手段は、時点ｔのレベルｉのビットy_i[t]の対数尤度lx_y[t]を、確率差分Dy_t[i]に変換する。 Similarly, the conversion unit converts the log likelihood lx_y [t] of the bit y_i [t] of the level i at the time point t into the probability difference Dy_t [i].

つまり、変換手段は、tanhの変換テーブルを用いることによってこれらの変換を実現する。 That is, the conversion means realizes these conversions by using a tanh conversion table.

なお、変換手段は、確率差分ではなく、prob(x_i[t]=1)およびprob(y_i[t]=1)といった確率そのものを出力してもよい。 Note that the conversion means may output probabilities such as prob (x_i [t] = 1) and prob (y_i [t] = 1) instead of the probability difference.

マッピング手段は、変換手段から出力される各ビットの確率差分Dx_i[t], Dy_i[t]を式（３）に適用し、変調信号E(x[t])を算出する。そして、マッピング手段は、算出した変調信号E(x[t])を等化手段にフィードバックする。 The mapping unit calculates the modulated signal E (x [t]) by applying the probability difference Dx_i [t], Dy_i [t] of each bit output from the conversion unit to Equation (3). Then, the mapping means feeds back the calculated modulation signal E (x [t]) to the equalization means.

分散算出手段は、変換手段から出力される各ビットの確率差分Dx_i[t], Dy_i[t]、および、マッピング手段から出力される変調信号E(x[t])を式（４）に適用し、E(x[t])の分散σ[t]²を求める。このとき、ＰＳＫであれば、簡略化された式（５）に基づいて分散を求めることができる。分散算出手段は、求めた分散σ[t]²を等化手段にフィードバックする。 The variance calculation unit applies the probability difference Dx_i [t], Dy_i [t] of each bit output from the conversion unit and the modulation signal E (x [t]) output from the mapping unit to Equation (4) Then, the variance σ [t] ² of E (x [t]) is obtained. At this time, if it is PSK, dispersion | distribution can be calculated | required based on the simplified formula (5). The variance calculation means feeds back the obtained variance σ [t] ² to the equalization means.

M. Tuchler, R. Koetter, and A. C. Singer, “Turbo Equalization: Principles and New Results”, IEEE Transactions on Communications, pp.754-767, 2002.M. Tuchler, R. Koetter, and A. C. Singer, “Turbo Equalization: Principles and New Results”, IEEE Transactions on Communications, pp.754-767, 2002. M. Tuchler and J. Hagenauer, “Linear time and frequency domain Turbo equalization”, Proc. IEEE Vehicular Technology Conference (VTC), pp.1449-1453, 2001M. Tuchler and J. Hagenauer, “Linear time and frequency domain Turbo equalization”, Proc. IEEE Vehicular Technology Conference (VTC), pp.1449-1453, 2001 C. Laot, R. L. Bidan, and D. Leroux “Low-Complexity MMSE Turbo Equalization: A Possible Solution for EDGE”, Proc. IEEE Transactions on Wireless Communications, pp.965-974, 2005.C. Laot, R. L. Bidan, and D. Leroux “Low-Complexity MMSE Turbo Equalization: A Possible Solution for EDGE”, Proc. IEEE Transactions on Wireless Communications, pp.965-974, 2005. [Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding(Release 8), 3GPP TS 36.212 v8.8.0, 2009.[Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding (Release 8), 3GPP TS 36.212 v8.8.0, 2009.

しかしながら、繰り返し等化処理における変調信号生成手段は、高速化・容量増大のために多値変調が適用される場合には、簡略化された式（５）を用いて分散を算出することができず、複雑な式（４）を用いなければならない。このため、繰り返し等化処理の変調信号生成手段では、変調信号の分散を算出する処理の複雑度が大きくなるという課題があった。繰り返し等化処理の実用化においては、多値変調が適用される場合にも、フィードバックされる変調信号の分散の算出を効率的に行う技術が望まれる。 However, the modulation signal generation means in the iterative equalization process can calculate the variance using the simplified expression (5) when multi-level modulation is applied for speeding up and capacity increase. First, the complicated equation (4) must be used. For this reason, the modulation signal generation means for iterative equalization processing has a problem that the complexity of the process for calculating the variance of the modulation signal increases. In the practical use of iterative equalization processing, a technique for efficiently calculating the variance of the modulated signal to be fed back is desired even when multilevel modulation is applied.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、多値変調が適用される場合の繰り返し等化処理の変調信号生成処理において、変調信号の分散を効率的に算出することができる分散推定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can efficiently calculate the variance of a modulation signal in a modulation signal generation process of an iterative equalization process when multi-level modulation is applied. An object is to provide a variance estimation method.

本発明の分散推定方法は、受信信号に対する等化処理および誤り訂正符号復号処理を繰り返し実行する繰り返し等化処理において、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号から変調信号を生成して該変調信号および該変調信号の分散を前記等化処理にフィードバックする変調信号生成処理において分散推定装置が、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号の各ビットの信頼度の平均値を算出する信頼度平均値算出ステップと、前記信頼度の平均値に基づいて前記変調信号の分散の平均値の推定値を算出する分散推定値算出ステップと、を実行する。 The variance estimation method according to the present invention generates a modulation signal from an output signal of the error correction code decoding process in an iterative equalization process in which an equalization process and an error correction code decoding process are repeatedly performed on a received signal. A reliability average value calculating step in which a dispersion estimation device calculates an average value of reliability of each bit of the output signal of the error correction code decoding process in a modulation signal generation process for feeding back the variance of the modulation signal to the equalization process And a dispersion estimated value calculating step of calculating an estimated value of the average value of the dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability.

また、本発明の変調信号生成方法は、受信信号に対する等化処理および誤り訂正符号復号処理を繰り返し実行する繰り返し等化処理において、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号から変調信号を生成して該変調信号および該変調信号の分散を前記等化処理にフィードバックする変調信号生成装置が、前記誤り訂正符号復号処理後の出力信号の各ビットの対数尤度を確率差分に変換する変換ステップと、前記変換ステップで変換された前記確率差分に対するインタリーブ処理およびパンクチャによるレート整合処理を行うレート整合・インタリーブ処理ステップと、前記レート整合・インタリーブ処理ステップの出力信号に基づいて前記変調信号を生成するマッピングステップと、前記変換ステップで変換された前記確率差分に基づいて、前記信頼度の平均値を算出する信頼度平均値算出ステップと、前記信頼度の平均値に基づいて前記変調信号の分散の平均値の推定値を算出する分散推定値算出ステップと、を実行する。 Further, the modulation signal generation method of the present invention generates a modulation signal from the output signal of the error correction code decoding process, in a repetitive equalization process of repeatedly executing an equalization process and an error correction code decoding process on the received signal, A modulation signal generating apparatus that feeds back a modulation signal and dispersion of the modulation signal to the equalization process, the conversion step of converting the log likelihood of each bit of the output signal after the error correction code decoding process into a probability difference, and A rate matching / interleaving processing step for performing interleaving processing and rate matching processing by puncturing on the probability difference converted in the converting step, and a mapping step for generating the modulation signal based on an output signal of the rate matching / interleaving processing step; , Based on the probability difference converted in the conversion step, Executing a reliability average value calculation step of calculating an average value of the reliability, and a variance estimate calculation step of calculating an estimate of the mean value of the variance of the modulation signal based on an average value of the reliability.

また、本発明の分散推定装置は、受信信号に対する等化処理および誤り訂正符号復号処理を繰り返し実行する繰り返し等化処理において、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号から変調信号を生成して該変調信号および該変調信号の分散を前記等化処理にフィードバックする変調信号生成処理において、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号の各ビットの信頼度の平均値を算出する信頼度平均値算出部と、前記信頼度の平均値に基づいて前記変調信号の分散の平均値の推定値を算出する分散推定値算出部と、を備える。 Further, the variance estimation apparatus of the present invention generates a modulation signal from the output signal of the error correction code decoding process and generates the modulation signal in an iterative equalization process of repeatedly executing an equalization process and an error correction code decoding process on the received signal. In a modulation signal generation process that feeds back a signal and variance of the modulation signal to the equalization process, a reliability average value calculation unit that calculates an average value of reliability of each bit of the output signal of the error correction code decoding process; A variance estimation value calculation unit that calculates an average value of the variance of the modulated signal based on the average value of the reliability.

また、本発明の変調信号生成装置は、受信信号に対する等化処理および誤り訂正符号復号処理を繰り返し実行する繰り返し等化処理において、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号から変調信号を生成して該変調信号および該変調信号の分散を前記等化処理にフィードバックする変調信号生成装置であって、前記誤り訂正符号復号処理後の出力信号の各ビットの対数尤度を確率差分に変換する変換部と、前記変換部によって変換された前記確率差分に対するインタリーブ処理およびパンクチャによるレート整合処理を行うレート整合・インタリーブ処理部と、前記レート整合・インタリーブ処理部の出力信号に基づいて前記変調信号を生成するマッピング部と、前記変換部によって変換された前記確率差分に基づいて、前記各ビットの信頼度の平均値を算出する信頼度平均値算出部と、前記信頼度の平均値に基づいて前記変調信号の分散の平均値の推定値を算出する分散推定値算出部と、を備える。 Further, the modulation signal generation apparatus of the present invention generates a modulation signal from the output signal of the error correction code decoding process and generates the modulation signal in the repetitive equalization process of repeatedly executing the equalization process and the error correction code decoding process for the received signal. A modulation signal generating apparatus that feeds back a modulation signal and dispersion of the modulation signal to the equalization process, and a conversion unit that converts a log likelihood of each bit of the output signal after the error correction code decoding process into a probability difference; A rate matching / interleaving processing unit that performs interleaving processing on the probability difference converted by the converting unit and rate matching processing by puncturing, and mapping that generates the modulation signal based on an output signal of the rate matching / interleaving processing unit And the reliability of each bit based on the probability difference converted by the conversion unit Comprising a reliability average calculation unit for calculating an average value, and a variance estimate calculation unit for calculating an estimate of the mean value of the variance of the modulation signal based on an average value of the reliability.

また、本発明のコンピュータ・プログラムは、受信信号に対する等化処理および誤り訂正符号復号処理を繰り返し実行する繰り返し等化処理において、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号から変調信号を生成して該変調信号および該変調信号の分散を前記等化処理にフィードバックする変調信号生成処理において分散推定装置に、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号の各ビットの信頼度の平均値を算出する信頼度平均値算出ステップと、前記信頼度の平均値に基づいて前記変調信号の分散の平均値の推定値を算出する分散推定値算出ステップと、を実行させる。 The computer program according to the present invention generates a modulation signal from an output signal of the error correction code decoding process and generates the modulation signal in an iterative equalization process of repeatedly executing an equalization process and an error correction code decoding process on the received signal. A reliability average value for calculating an average value of reliability of each bit of the output signal of the error correction code decoding process in a variance estimation apparatus in a modulation signal generation process that feeds back a signal and a variance of the modulation signal to the equalization process A calculation step and a dispersion estimated value calculating step of calculating an estimated value of the average value of the dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability are executed.

また、本発明のコンピュータ・プログラムは、受信信号に対する等化処理および誤り訂正符号復号処理を繰り返し実行する繰り返し等化処理において、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号から変調信号を生成して該変調信号および該変調信号の分散を前記等化処理にフィードバックする変調信号生成装置に、前記誤り訂正符号復号処理後の出力信号の各ビットの対数尤度を確率差分に変換する変換ステップと、前記変換ステップで変換された前記確率差分に対するインタリーブ処理およびパンクチャによるレート整合処理を行うレート整合・インタリーブ処理ステップと、前記レート整合・インタリーブ処理ステップの出力信号に基づいて前記変調信号を生成するマッピングステップと、前記変換ステップで変換された前記確率差分に基づいて、前記信頼度の平均値を算出する信頼度平均値算出ステップと、前記信頼度の平均値に基づいて前記変調信号の分散の平均値の推定値を算出する分散推定値算出ステップと、を実行させる。 The computer program according to the present invention generates a modulation signal from an output signal of the error correction code decoding process and generates the modulation signal in an iterative equalization process of repeatedly executing an equalization process and an error correction code decoding process on the received signal. A conversion step of converting a logarithmic likelihood of each bit of the output signal after the error correction code decoding process into a probability difference, to a modulation signal generation apparatus that feeds back a signal and dispersion of the modulation signal to the equalization process; A rate matching / interleaving processing step for performing interleaving processing and puncture rate matching processing on the probability difference converted in step, and a mapping step for generating the modulation signal based on an output signal of the rate matching / interleaving processing step; Based on the probability difference converted in the conversion step. A reliability average value calculating step for calculating the average value of the reliability, and a variance estimated value calculating step for calculating an estimated value of the average value of the variance of the modulation signal based on the average value of the reliability. Let it run.

本発明は、多値変調が適用される場合の繰り返し等化処理の変調信号生成処理において、変調信号の分散を効率的に算出することができる分散推定方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a dispersion estimation method that can efficiently calculate the dispersion of a modulation signal in a modulation signal generation process of iterative equalization processing when multilevel modulation is applied.

本発明の第１の実施の形態としての分散推定装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the dispersion | distribution estimation apparatus as the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態としての分散推定装置の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the dispersion | distribution estimation apparatus as the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態としての変調信号生成装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the modulation signal production | generation apparatus as the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態としての変調信号生成装置の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the modulation signal generation apparatus as the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態としての変調信号生成装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the modulation signal generation apparatus as the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態としての変調信号生成装置の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the modulation signal generation apparatus as the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態としての変調信号生成装置の他の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the other structure of the modulation signal generation apparatus as the 3rd Embodiment of this invention. QAM変調における信号点(x軸)と送信ビットとの対応例を説明する図である。It is a figure explaining the example of a response | compatibility with the signal point (x-axis) and transmission bit in QAM modulation. 本発明の第４の実施の形態としての変調信号生成装置による分散推定を用いたターボ等化処理のシミュレーションによって得られたフレームエラーレートを示すグラフである。It is a graph which shows the frame error rate obtained by the simulation of the turbo equalization process using the dispersion | distribution estimation by the modulation signal generation apparatus as the 4th Embodiment of this invention. 関連技術のベースバンド処理を説明する図である。It is a figure explaining the baseband process of related technology. 関連技術の繰り返し等化処理を説明する図である。It is a figure explaining the repetition equalization process of related technology. 関連技術の繰り返し等化処理における変調信号生成処理を説明する図である。It is a figure explaining the modulation signal generation process in the repetitive equalization process of related technology.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態としての分散推定装置１の構成を図１に示す。 (First embodiment)
FIG. 1 shows the configuration of a variance estimation apparatus 1 as the first embodiment of the present invention.

図１において、分散推定装置１は、信頼度平均値算出部１１と、分散推定値算出部１２とを備えている。 In FIG. 1, the variance estimation device 1 includes a reliability average value calculation unit 11 and a variance estimation value calculation unit 12.

ここで、分散推定装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ハードディスク等の記憶装置と、無線通信モジュールとを有するコンピュータ装置によって構成されている。分散推定装置１の各機能ブロックは、ＲＯＭまたは記憶装置に記憶されたコンピュータ・プログラムをＣＰＵによってＲＡＭに読み込んで実行するＣＰＵによって構成される。 Here, the variance estimation device 1 is configured by a computer device having a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a storage device such as a hard disk, and a wireless communication module. Has been. Each functional block of the variance estimation device 1 is configured by a CPU that reads a computer program stored in a ROM or a storage device into the RAM and executes the computer program.

また、分散推定装置１は、繰り返し等化処理において復号装置９２からの出力を変調して等化装置９１にフィードバックする変調信号生成装置１０に備えられている。 Further, the variance estimation apparatus 1 is provided in the modulation signal generation apparatus 10 that modulates the output from the decoding apparatus 92 and feeds it back to the equalization apparatus 91 in the iterative equalization process.

ここで、等化装置９１は、図１１に示す関連技術のターボ等化手段における等化手段に対応するもので、無線通信モジュールを介して受信された受信信号y[t]を入力する。等化装置９１は、受信信号y[t]に対して、通信路における干渉を除去する等化処理を行う。この受信信号y[t]は、送信装置において送信対象のデータが誤り訂正符号により符号化され変調された送信信号x[t]に対応するものである。 Here, the equalizing device 91 corresponds to the equalizing means in the turbo equalizing means of the related art shown in FIG. 11, and receives the received signal y [t] received via the wireless communication module. The equalization apparatus 91 performs equalization processing on the received signal y [t] to remove interference on the communication path. The reception signal y [t] corresponds to the transmission signal x [t] in which data to be transmitted is encoded and modulated by an error correction code in the transmission device.

また、等化装置９１は、復号装置９２からの出力信号が変調された変調信号およびその分散がフィードバックされることにより、受信信号y[t]に加えてフィードバックされた情報も用いて等化処理を繰り返し実行する。 Further, the equalizer 91 uses the information fed back in addition to the received signal y [t] by feeding back the modulated signal obtained by modulating the output signal from the decoder 92 and its dispersion. Repeatedly.

例えば、等化装置９１は、ＭＭＳＥに基づく等化処理を実行するものであってもよい。 For example, the equalization apparatus 91 may execute an equalization process based on MMSE.

復号装置９２は、等化装置９１からの出力に対して誤り訂正符号の復号を行い、送信信号x[t]における各ビットに対する対数尤度の組L[t]を軟出力する。 The decoding device 92 decodes an error correction code with respect to the output from the equalizing device 91, and softly outputs a log likelihood set L [t] for each bit in the transmission signal x [t].

変調信号生成装置１０は、復号装置９２からの軟出力L[t]を変調して変調信号を生成する。このとき、変調信号生成装置１０は、例えば、式（３）に基づいて変調信号E(x[t])を生成すればよい。そして、変調信号生成装置１０は、変調信号E(x[t])および分散推定装置１によって推定された分散を等化装置９１にフィードバックする。 The modulation signal generation device 10 modulates the soft output L [t] from the decoding device 92 to generate a modulation signal. At this time, the modulation signal generation device 10 may generate the modulation signal E (x [t]) based on, for example, Expression (3). Then, the modulation signal generation device 10 feeds back the modulation signal E (x [t]) and the variance estimated by the variance estimation device 1 to the equalization device 91.

信頼度平均値算出部１１は、復号装置９２からの軟出力L[t]の各ビットの信頼度の平均値を求める。 The reliability average value calculation unit 11 calculates the average value of the reliability of each bit of the soft output L [t] from the decoding device 92.

例えば、信頼度平均値算出部１１は、信頼度の平均値として、例えば、復号装置９２からの軟出力L[t]を構成する各ビットがそれぞれビット0である確率もしくはビット1である確率を算出してもよい。 For example, the reliability average value calculation unit 11 uses, as the average value of reliability, for example, the probability that each bit constituting the soft output L [t] from the decoding device 92 is bit 0 or the bit 1 respectively. It may be calculated.

あるいは、信頼度平均値算出部１１は、復号装置９２からの軟出力L[t]を構成する各ビットが０である確率と１である確率との差である確率差分の平均値を求めてもよい。この場合、信頼度平均値算出部１１は、各ビットの確率差分の絶対値の平均値ｍ１、および、各ビットの確率差分の平方値の平均値ｍ２を、信頼度の平均値として算出してもよい。 Alternatively, the reliability average value calculation unit 11 obtains the average value of the probability difference that is the difference between the probability that each bit constituting the soft output L [t] from the decoding device 92 is 0 and the probability that it is 1. Also good. In this case, the reliability average value calculation unit 11 calculates the average value m1 of the absolute value of the probability difference of each bit and the average value m2 of the square value of the probability difference of each bit as the reliability average value. Also good.

なお、信頼度平均値算出部１１は、これらの信頼度の平均値を算出する処理を、L[t]を構成する全てのビットに対して行う必要はなく、あらかじめ定められた個数のビットに対して求めてもよい。 Note that the reliability average value calculation unit 11 does not need to perform the process of calculating the average value of these reliability values for all the bits constituting L [t], but the predetermined number of bits. You may ask for it.

分散推定値算出部１２は、信頼度の平均値に基づいて、変調信号E(x[t])の分散の平均値の推定値を算出する。そして、分散推定値算出部１２は、分散の平均値の推定値を等化装置９１にフィードバックする。 The variance estimated value calculation unit 12 calculates an estimated value of the average value of variance of the modulation signal E (x [t]) based on the average value of reliability. Then, the variance estimated value calculation unit 12 feeds back the estimated value of the average value of variances to the equalizer 91.

具体的には、分散推定値算出部１２は、式（４）における各信号点の確率に信頼度の平均値を適用することにより、変調信号E(x[t])の分散の平均値の推定値を算出すればよい。 Specifically, the variance estimated value calculation unit 12 applies the average value of the reliability to the probability of each signal point in Equation (4), thereby calculating the average value of the variance of the modulated signal E (x [t]). An estimated value may be calculated.

すなわち、分散推定値算出部１２は、式（４）の処理を信号点毎ではなく、複数の信号点に対して1回実行することにより、分散の平均値の推定値を算出する。 That is, the variance estimated value calculation unit 12 calculates the estimated value of the average value of variance by executing the process of Equation (4) once for a plurality of signal points instead of for each signal point.

以上のように構成された分散推定装置１の動作について図２を参照して説明する。 The operation of the variance estimation apparatus 1 configured as described above will be described with reference to FIG.

まず、信頼度平均値算出部１１は、復号装置９２からの出力信号の各ビットの信頼度の平均値を算出する（ステップＳ１）。 First, the reliability average value calculation unit 11 calculates the average value of the reliability of each bit of the output signal from the decoding device 92 (step S1).

例えば、上述のように、信頼度平均値算出１１は、復号装置９２の軟出力L[t]を構成する各ビットの対数尤度から求められる確率差分を用いて、確率差分の絶対値の平均値ｍ１、および、確率差分の平方値の平均値ｍ２を、信頼度の平均値として算出してもよい。 For example, as described above, the reliability average value calculation 11 uses the probability difference obtained from the log likelihood of each bit constituting the soft output L [t] of the decoding device 92 to calculate the average of the absolute values of the probability differences. The value m1 and the average value m2 of the square values of the probability differences may be calculated as the average value of reliability.

次に、分散推定値算出部１２は、信頼度の平均値に基づいて変調信号E(x[t])の分散の平均値の推定値を算出する（ステップＳ２）。 Next, the variance estimated value calculation unit 12 calculates an estimated value of the average value of the variance of the modulation signal E (x [t]) based on the average value of reliability (step S2).

例えば、分散推定値算出部１２は、ステップＳ１で求めた確率差分の絶対値の平均値ｍ１、および、確率差分の平方値の平均値ｍ２を式（４）に適用することにより分散の平均値の推定値を算出してもよい。 For example, the variance estimated value calculation unit 12 applies the average value m1 of the absolute value of the probability difference obtained in step S1 and the average value m2 of the square value of the probability difference to Equation (4) to apply the average value of the variance. The estimated value may be calculated.

以上で、分散推定装置１は、変調信号の分散の平均値を推定する動作を終了する。 With the above, the dispersion estimation device 1 ends the operation of estimating the average value of the dispersion of the modulation signal.

なお、信頼度平均値算出部１１は、平均値ｍ２を平均値ｍ１の平方で近似してもよい。 Note that the reliability average value calculation unit 11 may approximate the average value m2 by the square of the average value m1.

次に、本発明の第１の実施の形態の効果について述べる。 Next, effects of the first exemplary embodiment of the present invention will be described.

本発明の第１の実施の形態としての分散推定装置は、多値変調が適用される場合の繰り返し等化処理の変調信号生成処理において、フィードバックされる変調信号の分散を効率的に算出することができる。 The variance estimation apparatus according to the first embodiment of the present invention efficiently calculates the variance of a modulated signal to be fed back in a modulation signal generation process of an iterative equalization process when multilevel modulation is applied. Can do.

その理由は、信頼度平均値算出部が、復号装置の軟出力から求められる信頼度を平均化し、平均化した信頼度に基づいて、分散推定値算出部が分散の平均値を推定するためである。このため、分散推定値算出部は、式（４）の処理を信号点毎ではなく、例えば一つの符号語に対応する複数の信号点に対して1回実行すれば分散の平均値の推定値を算出できるからである。これにより、本発明の第１の実施の形態としての分散推定装置は、繰り返し等化処理の変調信号生成処理において64QAM等の多値変調が適用される場合であっても、変調信号の分散を算出する演算処理を大きく削減することができる。 The reason is that the reliability average value calculation unit averages the reliability obtained from the soft output of the decoding device, and the variance estimated value calculation unit estimates the average value of the variance based on the averaged reliability. is there. For this reason, if the process of Formula (4) is performed once for a plurality of signal points corresponding to, for example, one code word instead of for each signal point, the variance estimated value calculation unit estimates the average value of the variance This is because it can be calculated. As a result, the variance estimation apparatus according to the first exemplary embodiment of the present invention reduces the variance of the modulation signal even when multi-level modulation such as 64QAM is applied in the modulation signal generation processing of iterative equalization processing. The calculation processing to be calculated can be greatly reduced.

さらに、信頼度平均値算出部が、確率差分の絶対値の平均ｍ１を平方した値をもって確率差分の平方値の平均値ｍ２を近似する場合には、本発明の第１の実施の形態としての分散推定装置は、変調信号の分散をさらに効率的に算出することができる。 Furthermore, when the reliability average value calculation unit approximates the average value m2 of the square value of the probability difference with a value obtained by squaring the average m1 of the absolute value of the probability difference, as the first embodiment of the present invention, The variance estimation apparatus can calculate the variance of the modulation signal more efficiently.

その理由は、信頼度平均値算出部が、各ビットの確率差分の平方値を求める乗算処理をさらに削減することができるためである。繰り返し等化処理では、必要となる変調信号の分散に高い精度を必要としないため、このような近似を行ってもターボ等化における特性の劣化を抑えることができるからである。 The reason is that the reliability average value calculation unit can further reduce the multiplication processing for obtaining the square value of the probability difference of each bit. This is because the iterative equalization process does not require high accuracy in the required dispersion of the modulation signal, and thus it is possible to suppress deterioration of characteristics in turbo equalization even if such approximation is performed.

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の説明で参照する各図面において、本発明の第１の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付して本実施の形態における詳細な説明を省略する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that in each drawing referred to in the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment of the present invention, and the detailed description thereof will be omitted.

まず、本発明の第２の実施の形態としての変調信号生成装置２０の構成を図３に示す。図３において、変調信号生成装置２０は、レート整合・インタリーブ処理部２１と、変換部２２と、マッピング部２３と、分散推定部２４とを備えている。また、分散推定部２４は、信頼度平均値算出部２４１と、分散推定値算出部２４２とを備えている。 First, FIG. 3 shows a configuration of a modulation signal generation apparatus 20 as a second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the modulation signal generation apparatus 20 includes a rate matching / interleaving processing unit 21, a conversion unit 22, a mapping unit 23, and a variance estimation unit 24. In addition, the variance estimation unit 24 includes a reliability average value calculation unit 241 and a variance estimation value calculation unit 242.

なお、変調信号生成装置２０は、2²ⁿ-QAM変調方式を用いるものとして以下の説明を行う。この場合、変調信号生成装置２０は、復号装置９２の軟出力L[t]として、時点ｔの信号点に対する２組のｎビット(x_0,…,x_{n-1}), (y_0,…,y_{n-1})の対数尤度を得る。x_i, y_iのインデックスiは変調方式におけるレベルである。 The modulated signal generation apparatus 20 will be described below assuming that the 2 ²ⁿ -QAM modulation method is used. In this case, the modulation signal generation device 20 uses, as the soft output L [t] of the decoding device 92, two sets of n bits (x_0,..., X_ {n-1}), (y_0,. , y_ {n-1}). The index i of x_i and y_i is a level in the modulation scheme.

変換部２２は、L[t]を構成する各ビットの対数尤度を確率差分に変換する。具体的には、変換部２２は、時点tのレベルiのビットx_i[t]の対数尤度lx_i[t] ＝log(prob(x_i[t]=0)/prob(x_i[t]=1))を、確率差分Dx_i[t]に変換する。すなわち、変換部２２は、確率差分Dx_i[t] = prob(x_i[t]=0)-prob(x_i[t]=1) = tanh(lx_i[t]/2)を算出する。 The conversion unit 22 converts the log likelihood of each bit constituting L [t] into a probability difference. Specifically, the conversion unit 22 logs the log likelihood lx_i [t] = log (prob (x_i [t] = 0) / prob (x_i [t] = 1) of the bit x_i [t] of the level i at the time point t. )) Is converted into a probability difference Dx_i [t]. That is, the conversion unit 22 calculates the probability difference Dx_i [t] = prob (x_i [t] = 0) −prob (x_i [t] = 1) = tanh (lx_i [t] / 2).

同様に、変換部２２は、時点ｔのレベルｉのビットy_i[t]の対数尤度lx_y[t]を、確率差分Dy_t[i]に変換する。 Similarly, the conversion unit 22 converts the log likelihood lx_y [t] of the bit y_i [t] of the level i at the time point t into the probability difference Dy_t [i].

レート整合・インタリーブ処理部２１は、変換部２２によって求められた各ビットの確率差分Dx_i[t], Dy_i[t]に対して、インタリーブ処理およびレート整合処理を行う。 The rate matching / interleaving processing unit 21 performs interleaving processing and rate matching processing on the probability difference Dx_i [t], Dy_i [t] of each bit obtained by the conversion unit 22.

マッピング部２３は、レート整合・インタリーブ処理部２１から出力される各ビットの確率差分Dx_i[t], Dy_i[t]を式（３）に適用し、変調信号E(x[t])を算出する。そして、マッピング部２３は、算出した変調信号E(x[t])を等化装置９１にフィードバックする。 The mapping unit 23 calculates the modulation signal E (x [t]) by applying the probability difference Dx_i [t], Dy_i [t] of each bit output from the rate matching / interleaving processing unit 21 to Equation (3). To do. Then, the mapping unit 23 feeds back the calculated modulation signal E (x [t]) to the equalizer 91.

分散推定部２４は、信頼度平均値算出部２４１および分散推定値算出部２４２を用いて算出した変調信号E(x[t])の分散の平均値の推定値σ²を等化装置９１にフィードバックする。 The variance estimation unit 24 supplies the equalization apparatus 91 with the estimated average value σ ² of the variance of the modulation signal E (x [t]) calculated using the reliability average value calculation unit 241 and the variance estimation value calculation unit 242. give feedback.

信頼度平均値算出部２４１は、変換部２２によって変換された確率差分に基づいて、確率差分の絶対値の平均値ｍ１、および、各ビットの確率差分の平方値の平均値ｍ２を、信頼度の平均値として求める。 Based on the probability difference converted by the conversion unit 22, the reliability average value calculation unit 241 calculates the average value m1 of the absolute value of the probability difference and the average value m2 of the square value of the probability difference of each bit as the reliability. Obtained as the average value of.

分散推定値算出部２４２は、これらの信頼度の平均値に基づいて変調信号E(x[t])の分散の平均値の推定値σ²を算出する。 The variance estimated value calculation unit 242 calculates an estimated value σ ² of the average value of variance of the modulation signal E (x [t]) based on the average value of these reliability levels.

ここで、確率差分の絶対値の平均値ｍ１は、各ビットを０と設定したときの変調信号の信頼度の平均と解釈することができる。したがって、確率差分の絶対値の平均値ｍ１を式（４）に適用して計算される分散推定値は、all 0のビット列に対応する信号点を基準信号とした場合の分散の平均値の推定値とみなすことができる。 Here, the average value m1 of the absolute value of the probability difference can be interpreted as the average reliability of the modulation signal when each bit is set to 0. Accordingly, the variance estimated value calculated by applying the average value m1 of the absolute value of the probability difference to the equation (4) is an estimate of the average value of the variance when the signal point corresponding to the bit string of all 0 is used as the reference signal. Can be regarded as a value.

一方、平均値ｍ１のシグネチャを負とした−ｍ１を用いて式（４）で計算される分散推定値は、ビット1に対応する信号点を基準信号とした場合の変調信号の分散の平均値の推定値と考えることができる。 On the other hand, the variance estimated value calculated by Equation (4) using −m1 with a negative signature of the average value m1 is the average value of the variance of the modulated signal when the signal point corresponding to bit 1 is the reference signal. It can be considered as an estimated value.

このとき、基準信号がQAM変調の端点となっている場合には、分散推定値算出部２４２は、分散を過大評価することになる。 At this time, if the reference signal is an end point of QAM modulation, the variance estimated value calculation unit 242 overestimates the variance.

そこで、分散推定値算出部２４２は、原点に比較的近い点に対応するように基準信号を設定する。そして、分散推定値算出部２４２は、基準信号の各レベルに応じてm1に正負の符号を付加したものを式（４）に適用することにより、分散の平均値の推定値σ^２を算出する。 Therefore, the estimated variance calculation unit 242 sets a reference signal so as to correspond to a point relatively close to the origin. Then, the variance estimated value calculation unit 242 calculates the average value σ ² of the variance by applying a value obtained by adding a positive or negative sign to m1 according to each level of the reference signal to Equation (4). .

例えば64 = 2^2×3QAM変調(n = 3レベル)のx軸で信号点に対応するビット列が、
111、110、100、101、001、000、010、011
と与えられた場合を想定する。 For example, the bit string corresponding to the signal point on the x-axis of 64 = 2 ^{2 × 3} QAM modulation (n = 3 levels)
111, 110, 100, 101, 001, 000, 010, 011
Assuming that

例えば、分散推定値算出部２４２は、原点に比較的近い点として、「001」を基準信号とし、これに対応する(m1,m1,-m1)と平均値ｍ２とを式（４）に適用し、分散の平均値の推定値σ^２を算出する。 For example, the estimated variance calculation unit 242 uses “001” as a reference signal as a point relatively close to the origin, and applies the corresponding (m1, m1, -m1) and average value m2 to the equation (4). Then, an estimated value σ ² of the average value of the variance is calculated.

あるいは、分散推定値算出部２４２は、原点に比較的近い点として「000」を基準信号とし、これに対応するように (m1,m1,m1) と平均値ｍ２とを式（４）に適用し、分散の平均値の推定値σ^２を算出する。 Alternatively, the estimated variance calculation unit 242 uses “000” as a reference signal as a point relatively close to the origin, and applies (m1, m1, m1) and the average value m2 to Equation (4) to correspond to this. Then, an estimated value σ ² of the average value of the variance is calculated.

あるいは、分散推定値算出部２４２は、原点に比較的近い点として「101」もしくは「100」を基準信号としてもよい。 Alternatively, the estimated variance calculation unit 242 may use “101” or “100” as a reference signal as a point relatively close to the origin.

このように平均値ｍ１およびｍ２を式（４）に適用することにより、分散推定値算出部２４２は、式（４）の処理を信号点毎ではなく、複数の信号点に対して1回実行することにより、分散の平均値の推定値を算出する。 By applying the average values m1 and m2 to the equation (4) in this way, the variance estimated value calculation unit 242 executes the processing of the equation (4) once for a plurality of signal points instead of for each signal point. By doing so, an estimated value of the average value of the variance is calculated.

以上のように構成された変調信号生成装置２０における変調信号生成動作について図４を用いて説明する。 The modulation signal generation operation in the modulation signal generation apparatus 20 configured as described above will be described with reference to FIG.

まず、変換部２２は、復号装置９２からの軟出力L(t)の各ビットの対数尤度を確率差分Dx_i[t], Dy_i[t]に変換する（ステップＳ１１）。 First, the conversion unit 22 converts the log likelihood of each bit of the soft output L (t) from the decoding device 92 into probability differences Dx_i [t] and Dy_i [t] (step S11).

次に、レート整合・インタリーブ処理部２１は、変換部２２からの出力に対し、インタリーブ処理およびレート整合処理を行う（ステップＳ１２）。 Next, the rate matching / interleaving processing unit 21 performs interleaving processing and rate matching processing on the output from the conversion unit 22 (step S12).

次に、マッピング部２３は、レート整合・インタリーブ処理部２１からの出力信号を用いて、式（３）に示した変調信号E(x[t])を算出する（ステップＳ１３）。 Next, the mapping unit 23 uses the output signal from the rate matching / interleaving processing unit 21 to calculate the modulation signal E (x [t]) shown in Expression (3) (step S13).

また、ステップＳ１１が実行された後、信頼度平均値算出部２４１は、ステップＳ１１で算出された確率差分Dx_i[t], Dy_i[t]に基づいて、信頼度の平均値として、確率差分の絶対値の平均値ｍ１、および、確率差分の平方値の平均値ｍ２を求める（ステップＳ１４）。 After step S11 is executed, the reliability average value calculation unit 241 calculates the probability difference as an average value of reliability based on the probability differences Dx_i [t] and Dy_i [t] calculated in step S11. The average value m1 of the absolute value and the average value m2 of the square value of the probability difference are obtained (step S14).

ここで、信頼度平均値算出部２４１は、確率差分の絶対値の平均値ｍ１の平方値を用いて、確率差分の平方値の平均値ｍ２を近似してもよい。 Here, the reliability average value calculation unit 241 may approximate the average value m2 of the square value of the probability difference using the square value of the average value m1 of the absolute value of the probability difference.

次に、分散推定値算出部２４２は、確率差分の絶対値の平均値ｍ１、および、確率差分の平方値の平均値ｍ２を式（４）に適用することにより、分散の平均値の推定値σ²を算出する（ステップＳ１５）。 Next, the variance estimated value calculation unit 242 applies the average value m1 of the absolute value of the probability difference and the average value m2 of the square value of the probability difference to Equation (4), thereby estimating the average value of the variance. σ ² is calculated (step S15).

なお、分散推定部２４によるステップＳ１４およびステップＳ１５の処理は、レート整合・インタリーブ処理部２１およびマッピング部２３によるステップＳ１２およびステップＳ１３の処理と並列に実行可能である。 The processing of step S14 and step S15 by the variance estimation unit 24 can be executed in parallel with the processing of step S12 and step S13 by the rate matching / interleaving processing unit 21 and the mapping unit 23.

以上で、変調信号生成装置２０は、変調信号生成動作を終了する。 Thus, the modulation signal generation device 20 ends the modulation signal generation operation.

次に、本発明の第２の実施の形態の効果について述べる。 Next, the effect of the second exemplary embodiment of the present invention will be described.

本発明の第２の実施の形態としての変調信号生成装置は、多値変調が適用される場合の繰り返し等化処理の変調信号生成処理において、等化装置にフィードバックする変調信号の分散を効率的に算出することができる。 The modulation signal generation apparatus according to the second embodiment of the present invention efficiently distributes the modulation signal fed back to the equalization apparatus in the modulation signal generation process of the repetitive equalization process when multi-level modulation is applied. Can be calculated.

その理由は、信頼度平均値算出部が、復号装置の軟出力から計算した各ビットの確率差分の絶対値および確率差分の平方値を平均化し、これらの平均値に基づいて分散推定値算出部が分散の平均値を推定するためである。このため、分散推定値算出部は、式（４）の処理を、信号点毎ではなく、例えば一つの符号語に対応する信号点全体に対して1回実行すれば分散の平均値の推定値を算出できるからである。これにより、本発明の第２の実施の形態としての変調信号生成装置は、繰り返し等化処理の変調信号生成処理において64QAM等の多値変調が適用される場合であっても、変調信号の分散を推定する演算処理を大きく削減することができる。 The reason is that the reliability average value calculation unit averages the absolute value of the probability difference of each bit and the square value of the probability difference calculated from the soft output of the decoding device, and based on these average values, the variance estimated value calculation unit This is because the average value of variance is estimated. For this reason, if the process of Formula (4) is performed once with respect to the whole signal point corresponding to one codeword instead of every signal point, for example, the variance estimated value calculation unit estimates the average value of the variance This is because it can be calculated. As a result, the modulation signal generation apparatus according to the second exemplary embodiment of the present invention enables the dispersion of the modulation signal even when multi-level modulation such as 64QAM is applied in the modulation signal generation process of the repetitive equalization process. Can be greatly reduced.

さらに、信頼度平均値算出部が、確率差分の絶対値の平均値ｍ１を平方した値をもって確率差分の平方値の平均値ｍ２を近似する場合、本発明の第２の実施の形態としての変調信号生成装置は、変調信号の分散をさらに効率的に算出することができる。 Furthermore, when the reliability average value calculation unit approximates the average value m2 of the square value of the probability difference with a value obtained by squaring the average value m1 of the absolute value of the probability difference, the modulation as the second embodiment of the present invention The signal generation device can more efficiently calculate the variance of the modulation signal.

その理由は、信頼度平均値算出部が、各確率差分の平方値を求める乗算処理をさらに削減することができるためである。繰り返し等化処理では、必要となる変調信号の分散に高い精度を必要としないため、このような近似を行ってもターボ等化における特性の劣化を抑えることができるからである。 The reason is that the reliability average value calculation unit can further reduce the multiplication processing for obtaining the square value of each probability difference. This is because the iterative equalization process does not require high accuracy in the required dispersion of the modulation signal, and thus it is possible to suppress deterioration of characteristics in turbo equalization even if such approximation is performed.

また、本発明の第２の実施の形態としての変調信号生成装置は、変調信号を生成する処理と平行して分散を推定する処理を行うことができるため、分散推定処理に起因する等化処理実行までの遅延を解消することができる。 In addition, the modulation signal generation apparatus as the second exemplary embodiment of the present invention can perform a process of estimating the variance in parallel with the process of generating the modulation signal, and therefore an equalization process resulting from the dispersion estimation process The delay until execution can be eliminated.

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の説明で参照する各図面において、本発明の第２の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付して本実施の形態における詳細な説明を省略する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that in each drawing referred to in the description of the present embodiment, the same components as those in the second embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

まず、本発明の第３の実施の形態としての変調信号生成装置３０の構成を図５に示す。図５において、変調信号生成装置３０は、本発明の第２の実施の形態としての変調信号生成装置２０に対して、レート整合・インタリーブ処理部２１に替えてレート整合・インタリーブ処理部３１と、分散推定部２４に替えて分散推定部３４とを備えている。また、分散推定部３４は、信頼度平均値算出部３４１と、分散推定値算出部３４２とを備えている。 First, FIG. 5 shows a configuration of a modulation signal generating apparatus 30 as a third embodiment of the present invention. In FIG. 5, the modulation signal generation device 30 is different from the modulation signal generation device 20 according to the second embodiment of the present invention in that a rate matching / interleaving processing unit 31 instead of the rate matching / interleaving processing unit 21, A variance estimating unit 34 is provided instead of the variance estimating unit 24. In addition, the variance estimation unit 34 includes a reliability average value calculation unit 341 and a variance estimation value calculation unit 342.

レート整合・インタリーブ処理部３１は、本発明の第２の実施の形態におけるレート整合・インタリーブ処理部２１と同様に構成されるのに加え、さらに、変換部２２から出力されて分散推定部２４に入力される信号に対応する送信信号の送信時の順序を表す順序情報を、分散推定部２４に対して出力する。 The rate matching / interleaving processing unit 31 is configured in the same manner as the rate matching / interleaving processing unit 21 in the second embodiment of the present invention, and is further output from the conversion unit 22 to the variance estimation unit 24. Order information representing the order of transmission of transmission signals corresponding to the input signal is output to the variance estimation unit 24.

ここで、順序情報とは、例えば、変換部２２から出力されて分散推定部３４に入力される信号のレベル情報やパンクチャ情報等であってもよい。なお、受信信号が組織符号であれば、レート整合・インタリーブ処理部３１は、順序情報として少なくともレベル情報を分散推定部３４に対して出力すればよい。なぜなら、受信信号が組織符号であれば、パンクチャはパリティのみに適用されるため、情報系列、パリティ系列の順に送信されるとすれば、分散推定部３４は、情報系列の各ビットに対する尤度から分散推定を行うようにすればよいからである。 Here, the order information may be, for example, signal level information or puncture information output from the conversion unit 22 and input to the variance estimation unit 34. If the received signal is a systematic code, the rate matching / interleaving processing unit 31 may output at least level information as order information to the variance estimating unit 34. This is because, if the received signal is a systematic code, puncture is applied only to parity, so if the information sequence and the parity sequence are transmitted in this order, the variance estimation unit 34 determines from the likelihood for each bit of the information sequence. This is because variance estimation may be performed.

分散推定部３４の信頼度平均値算出部３４１は、レート整合・インタリーブ処理部３１から出力される順序情報に基づいて、変換部２２からの現時点での入力信号が対応する変調方式のレベルを算出する。そして、信頼度平均値算出部３４１は、求めたレベル毎に、確率差分の絶対値の平均値ｍ１および確率差分の平方値の平均値ｍ２を算出する。 The reliability average value calculation unit 341 of the variance estimation unit 34 calculates the level of the modulation scheme corresponding to the current input signal from the conversion unit 22 based on the order information output from the rate matching / interleaving processing unit 31. To do. Then, the reliability average value calculation unit 341 calculates the average value m1 of the absolute value of the probability difference and the average value m2 of the square value of the probability difference for each obtained level.

例えば、信頼度平均値算出部３４１は、入力信号が入力順で信号点に割り当てられ、2²ⁿ-QAM変調である場合、単純にnを法としたmoduloを計算することで対応するレベルを算出してもよい。 For example, when the input signal is assigned to the signal point in the input order and is 2 ²ⁿ -QAM modulation, the reliability average value calculation unit 341 simply calculates the modulo modulo n to calculate the corresponding level. May be.

分散推定部３４の分散推定値算出部３４２は、レベル毎に算出された確率差分の絶対値の平均値ｍ１および確率差分の平方値の平均値ｍ２を式（４）に適用することにより、分散の平均値の推定値を算出する。 The variance estimated value calculation unit 342 of the variance estimation unit 34 applies the average value m1 of the absolute value of the probability difference and the average value m2 of the square value of the probability difference calculated for each level to the equation (4), thereby calculating the variance. An estimated value of the average value of is calculated.

具体的には、分散推定値算出部３４２は、本発明の第２の実施の形態における分散推定値算出部２４２と同様に原点に比較的近い点に対応するように基準信号を設定する。ここで、レベルiのビットの確率差分の絶対値の平均値をm1_iとすると、分散推定値算出部３４２は、基準信号に対応するようにm1_iに正負の符号を付加し、式（４）に基づいて分散の平均値を算出する。 Specifically, the estimated variance calculation unit 342 sets the reference signal so as to correspond to a point relatively close to the origin, similar to the estimated variance value calculation unit 242 in the second embodiment of the present invention. Here, if the average value of the absolute value of the probability difference of the bit at level i is m1_i, the variance estimated value calculation unit 342 adds a positive / negative sign to m1_i so as to correspond to the reference signal, and Based on this, an average value of the variance is calculated.

例えば、64QAM変調のx軸で信号点に対応するビット列が
111、110、100、101、001、000、010、011
と与えられたとする。 For example, a bit string corresponding to a signal point on the x-axis of 64QAM modulation
111, 110, 100, 101, 001, 000, 010, 011
And given.

例えば、分散推定値算出部３４２は、基準信号を「001」に設定し、(m1_0,m1_1,−m1_2)を各レベルの入力として、式（４）に基づき分散の計算を実行してもよい。 For example, the variance estimated value calculation unit 342 may set the reference signal to “001” and perform the calculation of variance based on Expression (4) using (m1_0, m1_1, −m1_2) as inputs at each level. .

あるいは、分散推定値算出部３４２は、基準信号を「000」に設定し、 (m1_0,m1_1,m1_2) を各レベルの入力として、式（４）に基づき分散の計算を実行してもよい。 Alternatively, the variance estimated value calculation unit 342 may set the reference signal to “000” and calculate the variance based on Expression (4) using (m1_0, m1_1, m1_2) as inputs of each level.

このように平均値m1_iおよびm2_iを式（４）に適用することにより、分散推定値算出部３４２は、式（４）の処理を信号点毎ではなく、複数の信号点に対して1回実行することにより、分散の平均値の推定値を算出する。 In this way, by applying the average values m1_i and m2_i to the equation (4), the variance estimated value calculation unit 342 executes the processing of the equation (4) once for a plurality of signal points instead of for each signal point. By doing so, an estimated value of the average value of the variance is calculated.

以上のように構成された変調信号生成装置３０の動作について、図６を参照して説明する。 The operation of the modulation signal generating apparatus 30 configured as described above will be described with reference to FIG.

まず、変換部２２は、本発明の第２の実施の形態と同様に、確率差分Dx_i[t], Dy_i[t]を算出する（ステップＳ１１）。 First, the conversion unit 22 calculates the probability difference Dx_i [t], Dy_i [t] as in the second embodiment of the present invention (step S11).

次に、レート整合・インタリーブ処理部３１は、変換部２２からの出力に対し、インタリーブ処理およびレート整合処理を行うとともに、変換部２２から出力され分散推定部３４に入力される信号の順序情報を出力する（ステップＳ２１）
なお、ステップＳ２１において、レート整合・インタリーブ処理部２１は、インタリーブ処理・レート整合処理および順序情報の出力処理を平行して実行する。 Next, the rate matching / interleaving processing unit 31 performs interleaving processing and rate matching processing on the output from the conversion unit 22 and outputs the order information of the signals output from the conversion unit 22 and input to the variance estimation unit 34. Output (step S21)
In step S21, the rate matching / interleaving processing unit 21 executes the interleaving processing / rate matching processing and the order information output processing in parallel.

次に、マッピング部２３は、本発明の第２の実施の形態と同様に、変調信号E(x[t])を算出する（ステップＳ１３）。 Next, the mapping unit 23 calculates the modulated signal E (x [t]) as in the second embodiment of the present invention (step S13).

一方、ステップＳ１１が実行された後、信頼度平均値算出部３４１は、ステップＳ１１で算出された確率差分Dx_i[t], Dy_i[t]と、ステップＳ２１で出力された順序情報とに基づいて、レベル毎に、確率差分の絶対値の平均値m1_i、および、確率差分の平方値の平均値ｍ2_iを求める（ステップＳ２２）。 On the other hand, after step S11 is executed, the reliability average value calculation unit 341 is based on the probability differences Dx_i [t] and Dy_i [t] calculated in step S11 and the order information output in step S21. For each level, the average value m1_i of the absolute value of the probability difference and the average value m2_i of the square value of the probability difference are obtained (step S22).

ここで、信頼度平均値算出部３４１は、各レベルの確率差分の絶対値の平均値m1_iの平方値を用いて、各レベルの確率差分の平方値の平均値m2_iを近似してもよい。 Here, the reliability average value calculation unit 341 may approximate the average value m2_i of the probability difference of each level using the square value of the average value m1_i of the absolute value of the probability difference of each level.

次に、分散推定値算出部３４２は、レベル毎の平均値m1_i、および、平均値m2_iを式（４）に適用することにより、分散の平均値の推定値を算出する（ステップＳ２３）。 Next, the variance estimated value calculation unit 342 calculates an estimated value of the average value of variance by applying the average value m1_i and the average value m2_i for each level to the equation (4) (step S23).

以上で、変調信号生成装置３０は動作を終了する。 Thus, the modulation signal generating apparatus 30 ends the operation.

次に、本発明の第３の実施の形態の効果について述べる。 Next, effects of the third exemplary embodiment of the present invention will be described.

本発明の第３の実施の形態としての変調信号生成装置は、繰り返し等化処理における変調信号生成処理において多値変調が適用される場合に分散の平均値の推定値を効率的に算出しながらも、その精度をより向上させることが出来る。 The modulation signal generation apparatus as the third exemplary embodiment of the present invention efficiently calculates an estimated value of the average value of variance when multi-level modulation is applied in the modulation signal generation processing in the iterative equalization processing. However, the accuracy can be further improved.

その理由は、レート整合・インタリーブ処理部が、変換部からの出力信号の順序情報を分散推定部に通知し、分散推定部が、通知された順序情報に基づいてレベル毎に算出した信頼度の平均値を用いて分散の平均値の推定値を算出するからである。このため、本発明の第３の実施の形態としての変調信号生成装置は、多値変調において信号レベルによって受信値の平均値が異なることに応じて、復号装置から出力される対数尤度の信頼度の平均値が異なってくることに対応することができるからである。 The reason is that the rate matching / interleaving processing unit notifies the variance estimation unit of the order information of the output signals from the conversion unit, and the variance estimation unit calculates the reliability calculated for each level based on the notified order information. This is because an estimated value of the average value of variance is calculated using the average value. For this reason, the modulation signal generation apparatus according to the third embodiment of the present invention is capable of relying on the log likelihood output from the decoding apparatus in response to the difference in the average value of the received values depending on the signal level in multilevel modulation. This is because it can cope with the difference in the average value of the degrees.

なお、本発明の第２および第３の実施の形態における各機能ブロックを用いて、図７に示すよう変調信号生成装置４０を構成することも可能である。図７のように構成した変調信号生成装置４０は、レート整合・インタリーブ処理と分散推定処理とを平行に実行できないものの、変換部２２において対数尤度比から確率差分へ変換する際に行われるビット数の拡張に対応するようレート整合・インタリーブ処理部を構成する必要がない。したがって、図７の変調信号生成装置４０は、レート整合・インタリーブ処理部を既存の技術と同一の実装で実現することができるというメリットがある。 In addition, it is also possible to configure the modulation signal generation device 40 as shown in FIG. 7 using each functional block in the second and third embodiments of the present invention. The modulation signal generation device 40 configured as shown in FIG. 7 cannot perform rate matching / interleaving processing and variance estimation processing in parallel, but is performed when the conversion unit 22 converts the log likelihood ratio into a probability difference. It is not necessary to configure the rate matching / interleaving processing unit to cope with the expansion of the number. Therefore, the modulation signal generation device 40 of FIG. 7 has an advantage that the rate matching / interleaving processing unit can be realized by the same implementation as the existing technology.

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本実施の形態では、本発明の第２および第３の実施の形態としての変調信号生成装置２０および変調信号生成装置３０を用いて、非特許文献４に記載された3GPP LTE（3rd Generation Partnership Project long-term evolution）の変調方式(QPSK, 16QAM, 64QAM)を適用した例について説明する。 In the present embodiment, the 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project) described in Non-Patent Document 4 is used by using the modulation signal generation device 20 and the modulation signal generation device 30 as the second and third embodiments of the present invention. An example in which a long-term evolution (QPSK, 16QAM, 64QAM) modulation method is applied will be described.

まず、本発明の第２の実施の形態としての変調信号生成装置２０を用いて、変調方式(QPSK, 16QAM, 64QAM)を適用した場合について説明する。 First, a case where a modulation scheme (QPSK, 16QAM, 64QAM) is applied using the modulation signal generation apparatus 20 as the second embodiment of the present invention will be described.

ここで、まず、QPSK, 16QAM, 64QAM方式における、ビット列から信号点へのマッピングについて、図８を用いて説明する。なお、図８は、x軸についてのみ示しているが、y軸についても同様に説明される。図８において、これらの信号点の各座標は、平均電力が1となるように設定されている（各軸でみれば平均電力が1/2となるように設定されている）。 Here, first, mapping from a bit string to a signal point in the QPSK, 16QAM, and 64QAM systems will be described with reference to FIG. Although FIG. 8 shows only the x axis, the y axis is also explained in the same manner. In FIG. 8, the coordinates of these signal points are set so that the average power is 1 (the average power is set to be 1/2 when viewed on each axis).

また、16QAM, 64QAMにおいては、信号点に対応するビット列の右からレベル0, レベル1,...と呼ぶものとする。レベルiの確率差分をD_i[t]とおく。このとき、式（３）は、各方式の各軸において次のように表される。 Also, in 16QAM and 64QAM, they are called level 0, level 1,... From the right of the bit string corresponding to the signal point. Let the probability difference of level i be D_i [t]. At this time, Expression (3) is expressed as follows on each axis of each system.

［QPSK］

[QPSK]

［16QAM］

[16QAM]

［64QAM］

（８）
式（６）〜（８）を式（４）に適用すると、分散の平均値の推定値は、各方式の各軸についてD_i[t]を用いて次のように表すことができる。 [64QAM]

(8)
When Expressions (6) to (8) are applied to Expression (4), the average value of the variance can be expressed as follows using D_i [t] for each axis of each method.

［QPSK］

[QPSK]

［16QAM］

（１０） [16QAM]

(10)

［64QAM］

（１１） [64QAM]

(11)

ここで、分散の平均値の推定値を求める場合、式（９）〜（１１）を各時点tについて求めた結果を平均することが自然であるが、本実施の形態は、確率差分を平均化したｍ１およびｍ２を式（９）〜（１１）のD_i[t]に適用することにより分散の平均の推定値を求める。このように近似することができる理由は、インタリーブ処理において異なるレベルのD_iは独立であるとみなすことが可能だからである。ターボ等化においては、精度の高い分散の推定が必要ないこともあり、このような近似がターボ等化の特性へ与える影響は少ない。 Here, when the estimated value of the average value of the variance is obtained, it is natural to average the results of obtaining the equations (9) to (11) for each time point t, but in this embodiment, the probability difference is averaged. By applying the converted m1 and m2 to D_i [t] in the equations (9) to (11), an average estimated value of the variance is obtained. The reason for such approximation is that different levels of D_i can be considered independent in the interleaving process. In turbo equalization, it may not be necessary to estimate dispersion with high accuracy, and such an approximation has little influence on the characteristics of turbo equalization.

変換部２２は、復号装置９２から出力される対数尤度が復号装置９２内で処理がしやすいようにスケール変換されていることを考慮して、D[j] = tanh(l[j]/2)を算出する。ここで、l[0], l[1], l[2],...は、復号装置９２からの出力（各ビットの対数尤度）である。 The conversion unit 22 considers that the log likelihood output from the decoding device 92 is scale-converted so that the processing is easy in the decoding device 92, and D [j] = tanh (l [j] / 2) is calculated. Here, l [0], l [1], l [2],... Are outputs from the decoding device 92 (log likelihood of each bit).

信頼度平均値算出部２４１は、変換部２２によって算出されたD[j]を次式（１２）および（１３）に適用してm1およびm2を求める。 The reliability average value calculation unit 241 obtains m1 and m2 by applying D [j] calculated by the conversion unit 22 to the following equations (12) and (13).

このように、信頼度平均値算出部２４１は、逐次的に和を求めることによりm1, m2を算出する。なお、Mは符号語全体である必要はなく、符号後の途中で打ち切られたものであってもよい。

As described above, the reliability average value calculation unit 241 calculates m1 and m2 by sequentially obtaining the sum. Note that M does not have to be the entire code word, and may be truncated in the middle of the code.

分散推定値算出部２４２は、信頼度平均値算出部２４１によって算出された信頼度の平均値m1およびm2を式（９）〜（１１）に適用する。このとき、分散推定値算出部２４２は、異なるiおよびjに対するD[i]およびD[j]を独立であるとみなすことにより、D[i]D[j]にはm1²をアサインし、D[i]²にはm2をアサインして計算を実行する。 The variance estimated value calculation unit 242 applies the average values m1 and m2 of the reliability calculated by the reliability average value calculation unit 241 to the equations (9) to (11). At this time, the variance estimated value calculation unit 242 assigns m1 ² to D [i] D [j] by regarding D [i] and D [j] for different i and j as independent, Assign m2 to D [i] ² and execute the calculation.

例えば、図８に示した信号点マッピングの16QAMで「00」を基準信号とすると、分散推定値算出部２４２は、(D_1[t], D_0[t])を(m1, m1)として式（１０）を実行する。 For example, if “00” is the reference signal in 16QAM of the signal point mapping shown in FIG. 8, the variance estimated value calculation unit 242 sets (D_1 [t], D_0 [t]) to (m1, m1) 10) is executed.

また、例えば、図８に示した信号点マッピングの64QAMで「001」を基準信号点とすると、分散推定値算出部２４２は、(D_2[t], D_1[t], D_0[t])を(m1, m1, -m1)として式（１１）を実行する。 Further, for example, when “001” is set as a reference signal point in the 64QAM of the signal point mapping shown in FIG. 8, the variance estimated value calculation unit 242 sets (D_2 [t], D_1 [t], D_0 [t]) to Formula (11) is executed as (m1, m1, -m1).

このように、分散推定値算出部２４２によって式（９）〜（１１）にｍ１およびｍ２がアサインされた式はそれぞれ次の通りとなる。 In this way, the equations in which m1 and m2 are assigned to equations (9) to (11) by the variance estimated value calculation unit 242 are as follows.

［16QAM］

（１５） [16QAM]

(15)

［64QAM］

（１６） [64QAM]

(16)

また、分散推定値算出部２４２は、算出したσ²に所定の係数を乗ずる補正を行うことが好ましい。なぜなら、最初に信頼度の平均値を求めてから分散の平均値の推定値を算出する場合には、式（９）〜（１１）を各時点ｔで求めてからこれを平均化する場合と比較して分散を大きく評価する傾向にあるからである。 Further, it is preferable that the variance estimated value calculation unit 242 perform correction by multiplying the calculated σ ² by a predetermined coefficient. This is because, when the average value of reliability is first calculated and then the estimated value of the average value of variance is calculated, the equations (9) to (11) are calculated at each time point t and then averaged. This is because the dispersion tends to be greatly evaluated.

また、分散推定値算出部２４２は、式（１４）〜（１６）において、m2をm1²で近似してもよい。 Moreover, variance estimation value calculation unit 242, in formula (14) to (16) may be approximated m2 with m1 ^2.

また、その場合、分散推定値算出部２４２は、算出した分散σ²に所定の係数を乗じて補正することが好ましい。なぜなら、m1²≦m2が成り立つため、式（１４）〜（１６）においてm2をm1²で近似すると、近似せずにm2を用いた場合と比較して、分散平均値算出部２４２は、平均値m2を大きく評価することになるからである。 In this case, the estimated variance calculation unit 242 preferably corrects the calculated variance σ ² by multiplying it by a predetermined coefficient. Because m1 ² ≦ m2 holds, if m2 is approximated by m1 ² in equations (14) to (16), the variance average value calculation unit 242 calculates the average as compared to the case where m2 is used without approximation. This is because the value m2 is greatly evaluated.

次に、本発明の第３の実施の形態としての変調信号生成装置３０を用いて、変調方式(16QAM, 64QAM)を適用した場合について説明する。 Next, a case where a modulation scheme (16QAM, 64QAM) is applied using the modulation signal generation apparatus 30 as the third embodiment of the present invention will be described.

レート整合・インタリーブ処理部３１は、信号点の送信ポジション（順序情報）を分散推定部３４に伝える。ここで、K = a × bの大きさのブロックインタリーブを用いる場合、l[j](j=0,1,..,K-1)の送信ポジションp[j]は、p[j]=a×(j mod a) + int(j/b) となる。ここで、(j mod a)はjのaによる剰余を表し、int(j/b)はjをbで除算したときの商を表している。 The rate matching / interleaving processing unit 31 transmits the signal point transmission position (order information) to the variance estimating unit 34. Here, when block interleaving with a size of K = a × b is used, the transmission position p [j] of l [j] (j = 0,1, .., K-1) is p [j] = a × (j mod a) + int (j / b) Here, (j mod a) represents the remainder of j by a, and int (j / b) represents the quotient when j is divided by b.

信頼度平均値算出部３４１は、2²ⁿ-QAM変調であれば、レート整合・インタリーブ処理部３１から出力された送信ポジションp[j]に基づいて、(p[j] mod n)を計算することにより、変換部２２から入力される信号が対応するレベルを算出する。本実施の形態では、単純にp[j]=jとなる。 In the case of 2 ²ⁿ -QAM modulation, the reliability average value calculation unit 341 calculates (p [j] mod n) based on the transmission position p [j] output from the rate matching / interleaving processing unit 31. As a result, the level corresponding to the signal input from the converter 22 is calculated. In the present embodiment, simply p [j] = j.

また、信頼度平均値算出部３４１は、算出したレベル毎に、m1_i, m2_iを算出する。 Further, the reliability average value calculation unit 341 calculates m1_i and m2_i for each calculated level.

分散推定値算出部３４２は、レベル毎のm1_i, m2_iを16QAM, 64QAMにおける式（１０）および式（１１）に適用した次式（１７）および（１８）を用いることにより、分散の平均値の推定値を算出する。 The variance estimated value calculation unit 342 uses the following equations (17) and (18) in which m1_i and m2_i for each level are applied to the equations (10) and (11) in 16QAM and 64QAM, thereby calculating the average value of the variances. Calculate an estimate.

［16QAM］

（１７） [16QAM]

(17)

［64QAM］

（１８） [64QAM]

(18)

次に、本発明の第４の実施の形態としての変調信号生成装置の効果を、図９を用いて説明する。図９は、本発明の第４の実施の形態の変調信号生成装置を用いた繰り返し等化処理のシミュレーションによって得られたフレームエラーレートを示すグラフである。 Next, the effect of the modulation signal generation device as the fourth exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a graph showing a frame error rate obtained by simulation of iterative equalization processing using the modulation signal generating apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

なお、図９に示した特性は、誤り訂正符号（ターボ符号）、変調方式（64QAM）およびレート整合・インタリーブ処理として、非特許文献４に記載された技術を用いた場合に得られたものである。ここで、誤り訂正符号の情報長は1440, 符号化率は1/2である。また、シンボル間干渉チャネルは式（１）においてd=5で{h[0],h[1],h[2],h[3],h[4]}={2-0.4i, 1.5+1.8i, 1, 2-1.3i, 0.8+1.6i} と設定している(iは虚数単位)。また、等化処理は、サイズ64の離散フーリエ変換で周波数領域等化を行っている(送信時にCyclic Prefixを付加した)。また、ターボ等化の繰り返し回数は4回である。 The characteristics shown in FIG. 9 are obtained when the technique described in Non-Patent Document 4 is used as an error correction code (turbo code), modulation scheme (64QAM), and rate matching / interleaving processing. is there. Here, the information length of the error correction code is 1440, and the coding rate is 1/2. Also, the intersymbol interference channel is {h [0], h [1], h [2], h [3], h [4]} = {2-0.4i, 1.5 when d = 5 in equation (1). + 1.8i, 1, 2-1.3i, 0.8 + 1.6i} (i is an imaginary unit). In the equalization processing, frequency domain equalization is performed by a discrete Fourier transform of size 64 (Cyclic Prefix is added at the time of transmission). The number of times of turbo equalization is 4 times.

図９の各グラフは、本発明の第４の実施の形態の変調信号生成装置が、次の各設定において、変調信号の分散推定処理を行った場合の結果を示している。 Each graph in FIG. 9 shows a result when the modulation signal generation apparatus according to the fourth exemplary embodiment of the present invention performs a modulation signal dispersion estimation process in each of the following settings.

(A)：[式8]で変調信号毎に分散を求めてから平均化
(B)：[式16]に基づき分散の平均値の推定値を算出
(C)：[式16]でm2 = m1²の近似を用いて分散の平均値の推定値を算出
(D)：[式18]でm2 = m1²の近似を用いて分散の平均値の推定値を算出
(B)0.5, (C)0.5, (D)0.5：(B), (C), (D)において得られた分散の平均値の推定値に対して0.5倍の補正を適用
本発明の第４の実施の形態としての変調信号生成装置は、(B),(D)による分散推定処理を行うことにより、本発明の分散推定方法を用いていない(A)と比較して0.2dB程度の劣化で済んでいる。また、本発明の第４の実施の形態としての変調信号生成装置は、(C)のようにm1の平方値をもってm2を近似した場合でも、近似していない(B)より0.1dB以内の特性を得ている。また、本発明の第４の実施の形態としての変調信号生成装置は、(B),(C),(D)
の分散推定値を0.5倍する補正を行った(B)0.5, (C)0.5, (D)0.5では、本発明の分散推定方法を用いていない(A)とほぼ同一の特性を得ることができている。 (A): After calculating the variance for each modulation signal in [Equation 8], averaging
(B): Calculate the estimated average variance based on [Equation 16]
(C): calculating an estimated value of the average value of variance using the approximation of m @ 2 = m1 ² in the Expression 16]
(D): In [Equation 18], use the approximation of m2 = m1 ² to calculate the average value of the variance
(B) 0.5, (C) 0.5, (D) 0.5: A correction of 0.5 times is applied to the estimated average value of variance obtained in (B), (C), (D). The modulation signal generating apparatus as the fourth embodiment performs dispersion estimation processing according to (B) and (D), and is about 0.2 dB compared with (A) not using the dispersion estimation method of the present invention. Deteriorated. Further, the modulation signal generating apparatus according to the fourth embodiment of the present invention has a characteristic within 0.1 dB from (B) which is not approximated even when m2 is approximated with a square value of m1 as shown in (C). Have gained. Further, the modulation signal generating apparatus as the fourth embodiment of the present invention includes (B), (C), (D)
In (B) 0.5, (C) 0.5, and (D) 0.5, which were corrected to multiply the variance estimate value by 0.5, almost the same characteristics as in (A) not using the variance estimation method of the present invention can be obtained. is made of.

このように、本発明の第４の実施の形態としての変調信号生成装置は、分散の推定処理を大きく簡易化しながらも、繰り返し等化処理の特性を劣化させず、十分な特性を得ることができる。 As described above, the modulation signal generation apparatus according to the fourth embodiment of the present invention can obtain sufficient characteristics without greatly degrading the characteristics of the repeated equalization processing while greatly simplifying the estimation process of dispersion. it can.

なお、上述した本発明の各実施の形態において、各フローチャートを参照して説明した分散推定装置および変調信号生成装置の動作を、本発明のコンピュータ・プログラムとして各装置の記憶装置（記憶媒体）に格納しておき、係るコンピュータ・プログラムを当該ＣＰＵが読み出して実行するようにしてもよい。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータ・プログラムのコード或いは記憶媒体によって構成される。 In each of the embodiments of the present invention described above, the operations of the dispersion estimation device and the modulation signal generation device described with reference to the flowcharts are stored in the storage device (storage medium) of each device as the computer program of the present invention. The computer program may be stored and read by the CPU. In such a case, the present invention is constituted by the code of the computer program or a storage medium.

また、上述した本発明の各実施の形態において、各機能ブロックの一部または全部は、ハードウェア回路として構成されてもよい。 In each embodiment of the present invention described above, a part or all of each functional block may be configured as a hardware circuit.

また、上述した各実施の形態は、適宜組み合わせて実施されることが可能である。 Moreover, each embodiment mentioned above can be implemented in combination as appropriate.

また、本発明は、上述した各実施の形態に限定されず、様々な態様で実施されることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modes.

また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
受信信号に対する等化処理および誤り訂正符号復号処理を繰り返し実行する繰り返し等化処理において、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号から変調信号を生成して該変調信号および該変調信号の分散を前記等化処理にフィードバックする変調信号生成処理において、
前記誤り訂正符号復号処理の出力信号の各ビットの信頼度の平均値を算出する信頼度平均値算出部と、
前記信頼度の平均値に基づいて前記変調信号の分散の平均値の推定値を算出する分散推定値算出部と、
を備えた分散推定装置。
（付記２）
前記信頼度平均値算出部は、前記信頼度の平均値として、前記各ビットが０である確率と１である確率との差である確率差分の絶対値の平均値ｍ１および前記確率差分の平方値の平均値ｍ２を求めることを特徴とする付記１に記載の分散推定装置。
（付記３）
前記信頼度平均値算出部は、前記確率差分の平方値の平均値ｍ２を前記確率差分の絶対値の平均値ｍ１の平方値で近似することを特徴とする付記２に記載の分散推定装置。
（付記４）
前記分散推定値算出部は、前記分散の平均値の推定値に所定の係数を乗じて補正することを特徴とする付記１から付記３のいずれかに記載の分散推定装置。
（付記５）
前記信頼度平均値算出部は、前記信頼度の平均値を、多値変調の信号点に対応するビットのレベル毎に求めることを特徴とする付記１から付記４のいずれかに記載の分散推定装置。
（付記６）
受信信号に対する等化処理および誤り訂正符号復号処理を繰り返し実行する繰り返し等化処理において、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号から変調信号を生成して該変調信号および該変調信号の分散を前記等化処理にフィードバックする変調信号生成装置であって、
前記誤り訂正符号復号処理後の出力信号の各ビットの対数尤度を確率差分に変換する変換部と、
前記変換部によって変換された前記確率差分に対するインタリーブ処理およびパンクチャによるレート整合処理を行うレート整合・インタリーブ処理部と、
前記レート整合・インタリーブ処理部の出力信号に基づいて前記変調信号を生成するマッピング部と、
前記変換部によって変換された前記確率差分に基づいて、前記信頼度の平均値を算出する信頼度平均値算出部と、
前記信頼度の平均値に基づいて前記変調信号の分散の平均値の推定値を算出する分散推定値算出部と、
を備えた変調信号生成装置。
（付記７）
前記信頼度平均値算出部は、前記信頼度の平均値として、前記各ビットが０である確率と１である確率との差である確率差分の絶対値の平均値ｍ１および前記確率差分の平方値の平均値ｍ２を求めることを特徴とする付記６に記載の変調信号生成装置。
（付記８）
前記分散推定値算出部は、前記分散の平均値の推定値に所定の係数を乗じて補正することを特徴とする付記６または付記７に記載の変調信号生成装置。
（付記９）
前記レート整合・インタリーブ処理部は、前記変換部の出力信号の送信時の順序を表す順序情報を出力し、
前記信頼度平均値算出部は、前記順序情報に基づいて、多値変調の信号点に対応するビットのレベル毎に、前記信頼度の平均値を算出することを特徴とする付記６から付記８のいずれかに記載の変調信号生成装置。
（付記１０）
前記レート整合・インタリーブ処理部は、前記誤り訂正符号復号処理からの出力信号に対して、前記インタリーブ処理および前記レート整合処理を実行し、
前記変換部は、前記レート整合・インタリーブ処理部の出力信号を前記確率差分に変換することを特徴とする付記６から付記９のいずれかに記載の変調信号生成装置。
（付記１１）
前記信頼度平均値算出部は、前記確率差分の平方値の平均値ｍ２を前記確率差分の絶対値の平均値ｍ１の平方値で近似することを特徴とする付記７から付記１０のいずれかに記載の変調信号生成装置。
（付記１２）
受信信号に対する等化処理および誤り訂正符号復号処理を繰り返し実行する繰り返し等化処理において、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号から変調信号を生成して該変調信号および該変調信号の分散を前記等化処理にフィードバックする変調信号生成処理において分散推定装置が、
前記誤り訂正符号復号処理の出力信号の各ビットの信頼度の平均値を算出する信頼度平均値算出ステップと、
前記信頼度の平均値に基づいて前記変調信号の分散の平均値の推定値を算出する分散推定値算出ステップと、
を実行する分散推定方法。
（付記１３）
前記信頼度平均値算出ステップにおいて、前記信頼度の平均値として、前記各ビットが０である確率と１である確率との差である確率差分の絶対値の平均値ｍ１および前記確率差分の平方値の平均値ｍ２を求めることを特徴とする付記１２に記載の分散推定方法。
（付記１４）
受信信号に対する等化処理および誤り訂正符号復号処理を繰り返し実行する繰り返し等化処理において、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号から変調信号を生成して該変調信号および該変調信号の分散を前記等化処理にフィードバックする変調信号生成装置が、
前記誤り訂正符号復号処理後の出力信号の各ビットの対数尤度を確率差分に変換する変換ステップと、
前記変換ステップで変換された前記確率差分に対するインタリーブ処理およびパンクチャによるレート整合処理を行うレート整合・インタリーブ処理ステップと、
前記レート整合・インタリーブ処理ステップの出力信号に基づいて前記変調信号を生成するマッピングステップと、
前記変換ステップで変換された前記確率差分に基づいて、前記信頼度の平均値を算出する信頼度平均値算出ステップと、
前記信頼度の平均値に基づいて前記変調信号の分散の平均値の推定値を算出する分散推定値算出ステップと、
を実行する変調信号生成方法。
（付記１５）
前記信頼度平均値算出ステップにおいて、前記信頼度の平均値として、前記各ビットが０である確率と１である確率との差である確率差分の絶対値の平均値ｍ１および前記確率差分の平方値の平均値ｍ２を求めることを特徴とする付記１４に記載の変調信号生成方法。
（付記１６）
受信信号に対する等化処理および誤り訂正符号復号処理を繰り返し実行する繰り返し等化処理において、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号から変調信号を生成して該変調信号および該変調信号の分散を前記等化処理にフィードバックする変調信号生成処理において分散推定装置に、
前記誤り訂正符号復号処理の出力信号の各ビットの信頼度の平均値を算出する信頼度平均値算出ステップと、
前記信頼度の平均値に基づいて前記変調信号の分散の平均値の推定値を算出する分散推定値算出ステップと、
を実行させるコンピュータ・プログラム。
（付記１７）
前記信頼度平均値算出ステップにおいて、前記信頼度の平均値として、前記各ビットが０である確率と１である確率との差である確率差分の絶対値の平均値ｍ１および前記確率差分の平方値の平均値ｍ２を求めることを特徴とする付記１６に記載のコンピュータ・プログラム。
（付記１８）
受信信号に対する等化処理および誤り訂正符号復号処理を繰り返し実行する繰り返し等化処理において、前記誤り訂正符号復号処理の出力信号から変調信号を生成して該変調信号および該変調信号の分散を前記等化処理にフィードバックする変調信号生成装置に、
前記誤り訂正符号復号処理後の出力信号の各ビットの対数尤度を確率差分に変換する変換ステップと、
前記変換ステップで変換された前記確率差分に対するインタリーブ処理およびパンクチャによるレート整合処理を行うレート整合・インタリーブ処理ステップと、
前記レート整合・インタリーブ処理ステップの出力信号に基づいて前記変調信号を生成するマッピングステップと、
前記変換ステップで変換された前記確率差分に基づいて、前記信頼度の平均値を算出する信頼度平均値算出ステップと、
前記信頼度の平均値に基づいて前記変調信号の分散の平均値の推定値を算出する分散推定値算出ステップと、
を実行させるコンピュータ・プログラム。
（付記１９）
前記信頼度平均値算出ステップにおいて、前記信頼度の平均値として、前記各ビットが０である確率と１である確率との差である確率差分の絶対値の平均値ｍ１および前記確率差分の平方値の平均値ｍ２を求めることを特徴とする付記１８に記載のコンピュータ・プログラム。 Moreover, although a part or all of said embodiment can be described also as the following additional remarks, it is not restricted to the following.
(Appendix 1)
In repetitive equalization processing for repeatedly executing equalization processing and error correction code decoding processing on a received signal, a modulation signal is generated from an output signal of the error correction code decoding processing, and the variance of the modulation signal and the modulation signal is In the modulation signal generation process that feeds back to the conversion process,
A reliability average value calculating unit for calculating an average value of reliability of each bit of the output signal of the error correction code decoding process;
A dispersion estimated value calculation unit that calculates an estimated value of the average value of the dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability;
A variance estimation apparatus.
(Appendix 2)
The reliability average value calculation unit calculates, as the reliability average value, an average value m1 of an absolute value of a probability difference that is a difference between a probability that each bit is 0 and a probability that it is 1, and a square of the probability difference The variance estimation apparatus according to Supplementary Note 1, wherein an average value m2 of values is obtained.
(Appendix 3)
The variance estimation apparatus according to Supplementary Note 2, wherein the reliability average value calculation unit approximates an average value m2 of the square value of the probability difference with a square value of an average value m1 of the absolute value of the probability difference.
(Appendix 4)
The variance estimation apparatus according to any one of appendix 1 to appendix 3, wherein the variance estimate value calculation unit corrects the estimate value of the average value of variances by multiplying by a predetermined coefficient.
(Appendix 5)
5. The variance estimation according to any one of appendix 1 to appendix 4, wherein the reliability average value calculation unit obtains the average value of the reliability for each bit level corresponding to a signal point of multilevel modulation. apparatus.
(Appendix 6)
In repetitive equalization processing for repeatedly executing equalization processing and error correction code decoding processing on a received signal, a modulation signal is generated from an output signal of the error correction code decoding processing, and the variance of the modulation signal and the modulation signal is A modulation signal generation device that feeds back to a processing for encoding,
A converter that converts the log likelihood of each bit of the output signal after the error correction code decoding process into a probability difference;
A rate matching / interleaving processing unit that performs an interleaving process on the probability difference converted by the conversion unit and a rate matching process by puncturing;
A mapping unit that generates the modulated signal based on an output signal of the rate matching / interleaving unit;
A reliability average value calculating unit that calculates an average value of the reliability based on the probability difference converted by the conversion unit;
A dispersion estimated value calculation unit that calculates an estimated value of the average value of the dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability;
A modulation signal generation apparatus comprising:
(Appendix 7)
The reliability average value calculation unit calculates, as the reliability average value, an average value m1 of an absolute value of a probability difference that is a difference between a probability that each bit is 0 and a probability that it is 1, and a square of the probability difference The modulation signal generating apparatus according to appendix 6, wherein an average value m2 of values is obtained.
(Appendix 8)
8. The modulated signal generation apparatus according to appendix 6 or appendix 7, wherein the variance estimation value calculation unit corrects the estimation value of the average value of the variances by multiplying by a predetermined coefficient.
(Appendix 9)
The rate matching / interleaving processing unit outputs order information indicating the order of transmission of the output signals of the conversion unit,
The reliability average value calculation unit calculates the average value of the reliability for each bit level corresponding to a signal point of multilevel modulation based on the order information. The modulation signal generation device according to any one of the above.
(Appendix 10)
The rate matching / interleaving processing unit performs the interleaving process and the rate matching process on the output signal from the error correction code decoding process,
10. The modulation signal generation apparatus according to any one of appendix 6 to appendix 9, wherein the conversion unit converts an output signal of the rate matching / interleaving processing unit into the probability difference.
(Appendix 11)
The reliability average value calculation unit approximates the average value m2 of the square value of the probability difference by the square value of the average value m1 of the absolute value of the probability difference. The modulation signal generating device described.
(Appendix 12)
In repetitive equalization processing for repeatedly executing equalization processing and error correction code decoding processing on a received signal, a modulation signal is generated from an output signal of the error correction code decoding processing, and the variance of the modulation signal and the modulation signal is In the modulation signal generation process that feeds back to the conversion process,
A reliability average value calculating step of calculating an average value of reliability of each bit of the output signal of the error correction code decoding process;
A dispersion estimated value calculating step for calculating an estimated value of an average value of dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability;
Is a variance estimation method.
(Appendix 13)
In the reliability average value calculating step, the average value m1 of the absolute value of the probability difference that is the difference between the probability that each bit is 0 and the probability that it is 1 and the square of the probability difference are used as the reliability average value. 13. The variance estimation method according to appendix 12, wherein an average value m2 of values is obtained.
(Appendix 14)
In repetitive equalization processing for repeatedly executing equalization processing and error correction code decoding processing on a received signal, a modulation signal is generated from an output signal of the error correction code decoding processing, and the variance of the modulation signal and the modulation signal is A modulation signal generation device that feeds back to the conversion processing
A conversion step of converting the log likelihood of each bit of the output signal after the error correction code decoding process into a probability difference;
A rate matching / interleaving processing step for performing an interleaving process on the probability difference converted in the conversion step and a rate matching process by puncturing;
A mapping step for generating the modulated signal based on an output signal of the rate matching / interleaving step;
A reliability average value calculating step of calculating an average value of the reliability based on the probability difference converted in the conversion step;
A dispersion estimated value calculating step for calculating an estimated value of an average value of dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability;
A modulation signal generating method for executing
(Appendix 15)
In the reliability average value calculating step, the average value m1 of the absolute value of the probability difference that is the difference between the probability that each bit is 0 and the probability that it is 1 and the square of the probability difference are used as the reliability average value. 15. The modulation signal generation method according to appendix 14, wherein an average value m2 of values is obtained.
(Appendix 16)
In repetitive equalization processing for repeatedly executing equalization processing and error correction code decoding processing on a received signal, a modulation signal is generated from an output signal of the error correction code decoding processing, and the variance of the modulation signal and the modulation signal is In the modulation signal generation process that feeds back to the conversion process,
A reliability average value calculating step of calculating an average value of reliability of each bit of the output signal of the error correction code decoding process;
A dispersion estimated value calculating step for calculating an estimated value of an average value of dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability;
A computer program that runs
(Appendix 17)
In the reliability average value calculating step, the average value m1 of the absolute value of the probability difference that is the difference between the probability that each bit is 0 and the probability that it is 1 and the square of the probability difference are used as the reliability average value. The computer program according to appendix 16, wherein an average value m2 of values is obtained.
(Appendix 18)
In repetitive equalization processing for repeatedly executing equalization processing and error correction code decoding processing on a received signal, a modulation signal is generated from an output signal of the error correction code decoding processing, and the variance of the modulation signal and the modulation signal is In the modulation signal generation device that feeds back to the conversion processing,
A conversion step of converting the log likelihood of each bit of the output signal after the error correction code decoding process into a probability difference;
A rate matching / interleaving processing step for performing an interleaving process on the probability difference converted in the conversion step and a rate matching process by puncturing;
A mapping step for generating the modulated signal based on an output signal of the rate matching / interleaving step;
A reliability average value calculating step of calculating an average value of the reliability based on the probability difference converted in the conversion step;
A dispersion estimated value calculating step for calculating an estimated value of an average value of dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability;
A computer program that runs
(Appendix 19)
In the reliability average value calculating step, the average value m1 of the absolute value of the probability difference that is the difference between the probability that each bit is 0 and the probability that it is 1 and the square of the probability difference are used as the reliability average value. Item 19. The computer program according to appendix 18, wherein an average value m2 of values is obtained.

１分散推定装置
１１、２４１、３４１信頼度平均値算出部
１２、２４２、３４２分散推定値算出部
１０、２０、３０、４０変調信号生成装置
２１、３１レート整合・インタリーブ処理部
２２変換部
２３マッピング部
２４、３４分散推定部
９１等化装置
９２復号装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variance estimation apparatus 11, 241, 341 Reliability average value calculation part 12, 242, 342 Variance estimation value calculation part 10, 20, 30, 40 Modulation signal generation apparatus 21, 31 Rate matching and interleaving process part 22 Conversion part 23 Mapping Units 24 and 34 Variance estimation unit 91 Equalizer 92 Decoder

Claims

In iterative equalization processing to repeatedly perform equalization processing and the error correction code decoding process for the received signal, said generating a modulated signal from the output signal of the error correction code decoding process, and the like and a dispersion of the modulation signal and its A variance estimation device used for feedback to the processing,
A reliability average value calculating unit for calculating an average value of reliability of each bit of the output signal of the error correction code decoding process;
A dispersion estimated value calculation unit that calculates an estimated value of the average value of the dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability;
A variance estimation apparatus.

The reliability average value calculation unit calculates, as the reliability average value, an average value m1 of an absolute value of a probability difference that is a difference between a probability that each bit is 0 and a probability that it is 1, and a square of the probability difference The variance estimation apparatus according to claim 1, wherein an average value m2 of values is obtained.

The variance estimation device according to claim 2, wherein the reliability average value calculation unit approximates an average value m2 of the square value of the probability difference by a square value of an average value m1 of the absolute value of the probability difference. .

In repetitive equalization processing for repeatedly executing equalization processing and error correction code decoding processing on a received signal, a modulation signal is generated from an output signal of the error correction code decoding processing, and the variance of the modulation signal and the modulation signal is A modulation signal generation device that feeds back to a processing for encoding,
A converter that converts the log likelihood of each bit of the output signal after the error correction code decoding process into a probability difference;
A rate matching / interleaving processing unit that performs an interleaving process on the probability difference converted by the conversion unit and a rate matching process by puncturing;
A mapping unit that generates the modulated signal based on an output signal of the rate matching / interleaving unit;
A reliability average value calculating unit that calculates an average value of the reliability based on the probability difference converted by the conversion unit;
A dispersion estimated value calculation unit that calculates an estimated value of the average value of the dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability;
A modulation signal generation apparatus comprising:

The reliability average value calculation unit calculates, as the reliability average value, an average value m1 of an absolute value of a probability difference that is a difference between a probability that each bit is 0 and a probability that it is 1, and a square of the probability difference 5. The modulation signal generating apparatus according to claim 4, wherein an average value m2 of values is obtained.

The rate matching / interleaving processing unit outputs order information indicating the order of transmission of the output signals of the conversion unit,
5. The reliability average value calculating unit calculates the average value of the reliability for each bit level corresponding to a signal point of multilevel modulation based on the order information. Item 6. The modulation signal generation device according to Item 5.

In iterative equalization processing to repeatedly perform equalization processing and the error correction code decoding process for the received signal, said generating a modulated signal from the output signal of the error correction code decoding process, and the like and a dispersion of the modulation signal and its The variance estimation device used for feedback to the conversion processing is
A reliability average value calculating step of calculating an average value of reliability of each bit of the output signal of the error correction code decoding process;
A dispersion estimated value calculating step for calculating an estimated value of an average value of dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability;
Is a variance estimation method.

In repetitive equalization processing for repeatedly executing equalization processing and error correction code decoding processing on a received signal, a modulation signal is generated from an output signal of the error correction code decoding processing, and the variance of the modulation signal and the modulation signal is A modulation signal generation device that feeds back to the conversion processing
A conversion step of converting the log likelihood of each bit of the output signal after the error correction code decoding process into a probability difference;
A rate matching / interleaving processing step for performing an interleaving process on the probability difference converted in the conversion step and a rate matching process by puncturing;
A mapping step for generating the modulated signal based on an output signal of the rate matching / interleaving step;
A reliability average value calculating step of calculating an average value of the reliability based on the probability difference converted in the conversion step;
A dispersion estimated value calculating step for calculating an estimated value of an average value of dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability;
A modulation signal generating method for executing

In iterative equalization processing to repeatedly perform equalization processing and the error correction code decoding process for the received signal, said generating a modulated signal from the output signal of the error correction code decoding process, and the like and a dispersion of the modulation signal and its In the variance estimation device used for feedback to the conversion processing,
A reliability average value calculating step of calculating an average value of reliability of each bit of the output signal of the error correction code decoding process;
A dispersion estimated value calculating step for calculating an estimated value of an average value of dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability;
A computer program that runs

In repetitive equalization processing for repeatedly executing equalization processing and error correction code decoding processing on a received signal, a modulation signal is generated from an output signal of the error correction code decoding processing, and the variance of the modulation signal and the modulation signal is In the modulation signal generation device that feeds back to the conversion processing,
A conversion step of converting the log likelihood of each bit of the output signal after the error correction code decoding process into a probability difference;
A rate matching / interleaving processing step for performing an interleaving process on the probability difference converted in the conversion step and a rate matching process by puncturing;
A mapping step for generating the modulated signal based on an output signal of the rate matching / interleaving step;
A reliability average value calculating step of calculating an average value of the reliability based on the probability difference converted in the conversion step;
A dispersion estimated value calculating step for calculating an estimated value of an average value of dispersion of the modulated signal based on the average value of the reliability;
A computer program that runs