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JPH0514213A - Soft decision decoding method - Google Patents

Soft decision decoding method

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Publication number
JPH0514213A
JPH0514213A JP3157115A JP15711591A JPH0514213A JP H0514213 A JPH0514213 A JP H0514213A JP 3157115 A JP3157115 A JP 3157115A JP 15711591 A JP15711591 A JP 15711591A JP H0514213 A JPH0514213 A JP H0514213A
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JP
Japan
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phase
likelihood
distance
value
decoding
Prior art date
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Application number
JP3157115A
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Japanese (ja)
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Inventor
Masami Abe
政美 阿部
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To operate a high accuracy decoding by reducing the bit error rate of an original signal. CONSTITUTION:A phase and a distance from an origin are computed by phase and distance arithmetic processings S11 and S14, from coordinate information (b) on a phase space obtained by demodulating a signal modulated with a PSK modulation system, and the phase is transmitted to a phase selecting processing S12. The inputted phase is compared with the specific transmitted by the PSK modulation system, and the inherent specific phase whose phase shift has a small absolute value is selected, by the phase selecting processing S12. A phase likelihood is operated based on the phase shift by a phase likelihood arithmetic processing S13, and a corrected phase likelihood is searched based on the arithmetic result by a phase likelihood correcting processing S16. This corrected phase likelihood is used for a soft decision decoding.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

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

【0002】[0002]

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

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

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

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

【0006】[0006]

【数1】 [Equation 1]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【0032】[0032]

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

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

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

【0035】[0035]

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

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

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

【0038】[0038]

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

【0039】[0039]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【0062】[0062]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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

Claims (1)

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