JP3271250B2 - Maximum likelihood demodulation method and receiver - Google Patents

Maximum likelihood demodulation method and receiver

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JP3271250B2
JP3271250B2 JP08491695A JP8491695A JP3271250B2 JP 3271250 B2 JP3271250 B2 JP 3271250B2 JP 08491695 A JP08491695 A JP 08491695A JP 8491695 A JP8491695 A JP 8491695A JP 3271250 B2 JP3271250 B2 JP 3271250B2
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  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば携帯電話に好
適な最尤復調方法およびこの最尤復調方法を用いる受信
機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a maximum likelihood demodulation method suitable for, for example, a portable telephone and a receiver using the maximum likelihood demodulation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、デジタルセルラー携帯電話システ
ムが、使用場所の自由度が高いことから、ビジネスなど
での利用が拡大している。
2. Description of the Related Art Recently, the use of digital cellular portable telephone systems in business and the like has been expanding due to the high degree of freedom of use places.

【0003】このような携帯電話は、例えば、890〜
915MHzの送信周波数帯と、935〜960MHz
の受信周波数帯との、UHF帯の無線回線を介して、最
寄りの基地局と接続され、比較的広範囲の移動が可能で
ある。そして、携帯電話では、音声信号がデジタル化さ
れると共に、TDMA(Time-Division Multiple Acces
s )処理により、時間軸とデータ量を圧縮されて伝送さ
れる。
[0003] Such a cellular phone is, for example, 890-900.
915MHz transmission frequency band, 935-960MHz
Is connected to the nearest base station via a UHF band radio line with the receiving frequency band of, and a relatively wide range of movement is possible. In mobile phones, audio signals are digitized and TDMA (Time-Division Multiple Acces
s) The time axis and data amount are compressed and transmitted by the processing.

【0004】すなわち、図6に示すように、マイクロホ
ン201よりの音声信号は、A/Dコンバータ202で
デジタル信号に変換され、音声コーデック回路203の
アルゴリズムで、効率の良いデジタル信号になる。その
後、デジタル音声信号は、符号化回路204で、エラー
訂正符号化処理される。これは、コンボリューション符
号(たたみ込み符号)あるいはビタビ(Viterbi)符号な
どと呼ばれている。このエラー訂正符号化回路204に
後には、変調回路205で変調され、アンプ206を介
してアンテナ207に供給され、送信される。
That is, as shown in FIG. 6, an audio signal from a microphone 201 is converted into a digital signal by an A / D converter 202 and converted into an efficient digital signal by an algorithm of an audio codec circuit 203. After that, the digital audio signal is subjected to error correction encoding processing in the encoding circuit 204. This is called a convolution code (convolution code) or a Viterbi code. After the error correction encoding circuit 204, the signal is modulated by a modulation circuit 205, supplied to an antenna 207 via an amplifier 206, and transmitted.

【0005】そして、送信データは、アンテナ207で
受信され、RF回路211においてベースバンドの信号
に変換され、復調回路212に供給されて送信側の変調
に対する復調が行われる。そして、復調されたデータは
復号化回路213において復号され、さらに、音声コー
デック回路214において、送信側の音声コーデックに
対する処理が行われ、D/Aコンバータ215でアナロ
グ音声信号に戻され、アンプ216を介してスピーカ2
17に供給され、音声が再生される。
The transmission data is received by the antenna 207, converted into a baseband signal in the RF circuit 211, supplied to the demodulation circuit 212, and demodulated with respect to the modulation on the transmission side. Then, the demodulated data is decoded by a decoding circuit 213, further processed by a voice codec circuit 214 on a transmitting side, returned to an analog voice signal by a D / A converter 215, and transmitted to an amplifier 216. Speaker 2 through
17 and the sound is reproduced.

【0006】復調回路212、復号回路213、音声コ
ーデック回路214は、DSP(デジタル・シグナル・
プロセッサ)210で構成される。そして、復調は、ビ
タビ等化の処理であり、復号はビタビ復号の処理であ
る。
[0006] The demodulation circuit 212, the decoding circuit 213, and the audio codec circuit 214 are composed of a DSP (digital signal signal).
(Processor) 210. Demodulation is Viterbi equalization processing, and decoding is Viterbi decoding processing.

【0007】ビタビ復号は、コンボリューション(たた
み込み)符号化された信号を元に戻す処理である。一
方、ビタビ復調は、伝送路などによる信号の劣化を、伝
送路によってたたみ込み符号化されたと考えて、どのよ
うな信号が送信されていた可能性が最も高いか、ビタビ
復号と類似のアルゴリズムを使用して推定する。
[0007] Viterbi decoding is a process for restoring a convolutionally coded signal. Viterbi demodulation, on the other hand, considers signal degradation due to transmission paths, etc., as being convolutionally coded by the transmission path, and uses an algorithm similar to Viterbi decoding to determine what signal was most likely to have been transmitted. Estimate using.

【0008】ビタビ復調法は、情報が符号の中に順次に
畳み込まれる畳み込み符号の復調法として広く用いられ
ており、受信したデータからそれに最も近い符号を求め
ることによりエラーを訂正する最尤(Maximum Likelyho
od)復調を効果的に行なうものである。
[0008] The Viterbi demodulation method is widely used as a demodulation method of a convolutional code in which information is sequentially convoluted into a code. Maximum Likelyho
od) Performs demodulation effectively.

【0009】上述のような携帯電話(例えば、GSMの
場合)の受信信号は、図7に示すように、TB(Tsi
l Bit)に続く、データビットおよび同期ビット
と、この同期ビットに続くデータビットから構成され
る。また、同期ビットは、GSMの場合、8通りのパタ
ーンとされる。
[0009] As shown in FIG. 7, a reception signal of the above-mentioned portable telephone (for example, in the case of GSM) is transmitted to TB (Tsi
1 Bit), a data bit and a synchronization bit, and a data bit following the synchronization bit. In the case of GSM, the synchronization bit has eight patterns.

【0010】ビタビ復調では、受信データと既知の同期
ビットパターンとの相関が求められて、図8Aに示すよ
うな相互相関関数のパワー(絶対値の2乗)から、図7
Bに示すように、所定のビット数で、相互相関関数のパ
ワーが最も集中する区間が切り出されて、チャネル推定
(インパルス応答)とされる。
In Viterbi demodulation, a correlation between received data and a known synchronization bit pattern is obtained, and the power of the cross-correlation function (square of the absolute value) shown in FIG.
As shown in B, a section where the power of the cross-correlation function is most concentrated is cut out with a predetermined number of bits and used as channel estimation (impulse response).

【0011】切り出しの所定ビット数(拘束長)、例え
ば5は、通常、想定される伝送路の最大伝搬遅延に応じ
て設定される。なお、図8において、時間Tは、ビット
間隔である。
The predetermined number of bits (constraint length), for example, 5 of the cutout is usually set according to the assumed maximum propagation delay of the transmission path. In FIG. 8, the time T is a bit interval.

【0012】拘束長Cが、例えば、C=5の場合、ビタ
ビ復調では、図9Aに示すような、2(C-1) =24 のス
テートがあり、それぞれステート・メトリックと呼ばれ
る尤度に相当する値を持っている。ビタビ復調法では、
1ビットの処理ごとに、ある規則に従って、ステートが
遷移し、ステート・メトリックが更新される。
[0012] constraint length C is, for example, in the case of C = 5, the Viterbi demodulator, as shown in FIG. 9A, there is a 2 (C-1) = 2 4 states, the likelihood are referred to as state metrics Has a corresponding value. In the Viterbi demodulation method,
Each time 1-bit processing is performed, the state changes according to a certain rule, and the state metric is updated.

【0013】図9Aの32本の矢印は、ステート遷移の
候補であって、図9Bにも示すように、時刻nにおける
ステートのMSB側に新しく1ビットが加わると、LS
B側の1ビットが抜けて、時刻n+1におけるステート
に移ることを表わしている。図9Aに示すように、時刻
nにおけるステートに新しく加わる1ビットが“0”の
場合は、右上向きの実線で示した矢印のように遷移し、
“1”の場合には、右下向きの破線で示した矢印のよう
に遷移する。
The 32 arrows in FIG. 9A are candidates for state transition, and as shown in FIG. 9B, when a new bit is added to the MSB side of the state at time n, LS
This indicates that one bit on the B side is missing and the state shifts to the state at time n + 1. As shown in FIG. 9A, when one bit newly added to the state at time n is “0”, the state transits as indicated by the solid line arrow pointing to the upper right,
In the case of "1", the transition is made as indicated by the arrow indicated by the broken line pointing to the lower right.

【0014】図9Aから明らかなように、古いステート
のMSB側に新たに1ビットが加わった5ビットの状態
は、すべてが異なっている。換言すれば、32本の矢印
は、拘束長の5ビットで表わすことができる全てのビッ
トパターンに対応している。
As is apparent from FIG. 9A, all of the 5-bit states in which one bit is newly added to the MSB side of the old state are different. In other words, the 32 arrows correspond to all the bit patterns that can be represented by the constraint length of 5 bits.

【0015】上述のような5ビットのビットパターン全
てに5シンボルのチャネル推移を対応させて、各ビット
パターンが送信された場合の受信信号の推定値を作り、
その上で、この推定値と実際の受信信号との「距離」を
元のステートのステート・メトリックに加える。推定値
と実際の受信信号との「距離」は、各ビットパターンの
ブランチ・メトリックと呼ばれる。
An estimated value of a received signal when each bit pattern is transmitted is made by associating a channel transition of 5 symbols with all the 5-bit bit patterns as described above,
The "distance" between this estimate and the actual received signal is then added to the state metric of the original state. The "distance" between the estimate and the actual received signal is called the branch metric of each bit pattern.

【0016】ビタビ復調法では、このブランチ・メトリ
ックと、ステート・メトリックとの「和」が小さくなる
ように、図9Bの場合は太実線の矢印で示される、ステ
ート遷移が選択される。そして、選択された矢印(ビッ
トパターン)のブランチ・メトリックと、元のステート
・メトリックとの「和」が新しいステートのステート・
メトリックとされる。
In the Viterbi demodulation method, a state transition indicated by a thick solid arrow in FIG. 9B is selected so that the "sum" of the branch metric and the state metric is reduced. The sum of the branch metric of the selected arrow (bit pattern) and the original state metric is the state of the new state.
Metric.

【0017】拘束長が5ビットの場合は、例えば、図1
0に示すように、時刻t00において、前出図9Aの「0
111」のステートに対応するL07から、時刻t01〜t
13に亙って、データ「10010101100010」
が順次に入力されると、太実線の矢印で示されるステー
ト遷移が順次行なわれて、時刻t14には、前出図9Aの
「0100」のステートL04に到達する。
When the constraint length is 5 bits, for example, FIG.
As shown in FIG. 9A, at time t00, “0” in FIG.
From L07 corresponding to the state of “111”, time t01 to t01
Data "10010101100010" over 13
Are sequentially input, the state transition indicated by the thick solid line arrow is sequentially performed, and at time t14, the state L04 of "0100" in FIG. 9A is reached.

【0018】また、時刻t03,t08〜t13において、上
述のようなデータと異なるデータがそれぞれ入力された
場合には、細実線、長短の各破線および点線で示される
ステート遷移がそれぞれ行なわれて、時刻t14には、L
00〜L15の各ステートに到達する。つまり、時刻t14で
のL00〜L15のどのステートから矢印を遡っても、幾つ
かの流れに合流する。
When data different from the above-described data is input at times t03 and t08 to t13, state transitions indicated by thin solid lines, long and short broken lines and dotted lines are performed, respectively. At time t14, L
The states reach from 00 to L15. That is, even if the arrow is traced back from any of the states L00 to L15 at the time t14, it joins some flows.

【0019】上述のブランチ・メトリックは、ある信号
が受信されているという条件の下でのあるビットパター
ンが送信された条件付き確率に対応するものである。つ
まり、あるビットパターンが送信されたとして、その推
定受信信号と実際の受信信号との「距離」をガウス分布
に従うノイズと考えると、そのビットパターンが送信さ
れていた条件付き確率は、ノイズの大きさが「距離」で
ある確率で表わすことができる。
The above-mentioned branch metric corresponds to the conditional probability that a certain bit pattern was transmitted under the condition that a certain signal is being received. In other words, assuming that a certain bit pattern is transmitted and the “distance” between the estimated received signal and the actual received signal is considered to be noise that follows a Gaussian distribution, the conditional probability that the bit pattern was transmitted is the magnitude of the noise. Can be represented by the probability that is “distance”.

【0020】そして、この確率は、ガウス分布でexp
{距離の2乗}の形で表わすことができて、距離の2乗
は、この確率の対数に比例していることになる。
This probability is expressed as exponential in a Gaussian distribution.
It can be expressed in the form of {square of distance}, where the square of distance is proportional to the logarithm of this probability.

【0021】更に、ブランチ・メトリックの累計ともい
えるステート・メトリックは、上述のような条件付き確
率の積の対数とも言うことができ、ステート・メトリッ
クが最小であることは、そのステートに至るパスが最も
送信されたビット系列らしいと言うことができる。
Furthermore, the state metric, which can be said to be the sum of branch metrics, can also be said to be the logarithm of the product of the conditional probabilities as described above. It can be said that it seems to be the most transmitted bit sequence.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、携帯
電話でビタビ復調法を採用する場合は、前述のように、
想定される伝送路の最大伝搬遅延に応じて、拘束長が設
定されていた。
By the way, conventionally, when a Viterbi demodulation method is adopted in a portable telephone, as described above,
The constraint length has been set according to the assumed maximum propagation delay of the transmission path.

【0023】例えば、ビット間隔T(図8参照)を3.
7マイクロ秒とし、伝送路の最大伝搬遅延τを20マイ
クロ秒とすると、この伝搬遅延τは5ビットに相当する
として、拘束長が5ビットに設定される。
For example, if the bit interval T (see FIG. 8) is set to 3.
Assuming that the propagation delay is 7 microseconds and the maximum propagation delay τ of the transmission path is 20 microseconds, this propagation delay τ is equivalent to 5 bits, and the constraint length is set to 5 bits.

【0024】また、フィルタ出力とトレーニング参照信
号(同期ビット)との比較からタップ利得を更新する判
定帰還型適応等化器による復調でも、想定される伝送路
の最大伝搬遅延に応じて、シフトレジスタのタップ数が
設定されていた。
Also in demodulation by a decision feedback adaptive equalizer that updates a tap gain based on a comparison between a filter output and a training reference signal (synchronization bit), a shift register is used in accordance with an assumed maximum propagation delay of a transmission path. Number of taps was set.

【0025】ところが、このように拘束長やタップ数が
最大伝搬遅延に対応する値に固定されてしまうと、伝送
路の実際の遅延が小さい場合でも、最大伝搬遅延に対応
するビット数での復調演算やデータ処理が行なわれて、
拘束長やタップ数を低減した場合に必要な計算処理量に
比べて、1ビットもしくは1タップ当たり2倍程度と、
指数関数的に計算処理量が増大して、増大分だけ無駄な
計算が行なわれると共に、演算装置で電力が無駄に消費
されてしまうという問題があった。
However, if the constraint length and the number of taps are fixed to values corresponding to the maximum propagation delay, demodulation with the number of bits corresponding to the maximum propagation delay even when the actual delay of the transmission path is small. Calculations and data processing are performed,
As compared to the amount of calculation required when the constraint length and the number of taps are reduced, about twice as much per bit or tap,
There has been a problem that the amount of calculation processing increases exponentially, so that useless calculations are performed by the increased amount, and that power is wasted in the arithmetic unit.

【0026】特に、携帯電話のように、電池を電源とす
るものでは、運用時間が短くなるという問題も生ずる。
In particular, in the case of a battery-powered device such as a portable telephone, there is a problem that the operation time is shortened.

【0027】かかる点に鑑み、この発明の目的は、伝送
路の実際の遅延が小さい場合には、最尤復調処理のため
の計算量を低減して、演算装置での無駄な電力消費を回
避することができる、最尤復調方法および受信機を提供
するところにある。
In view of the above, an object of the present invention is to reduce the amount of calculation for the maximum likelihood demodulation processing when the actual delay of the transmission path is small, thereby avoiding wasteful power consumption in the arithmetic unit. To provide a maximum likelihood demodulation method and a receiver.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明による最尤復調方法は、伝送路を通じて受
信されたデジタル変調信号と所定パターンの同期信号と
の相互相関関数に基づいて、送信されたビット系列を求
める最尤復調方法において、相互相関関数の絶対値の2
乗の集中度を判別する手段を設け、相互相関関数の絶対
値の2乗が所定値以上の割合で、伝送路での最大伝搬遅
延に対応する所定ビット数よりも小さなビット数の区間
に集中していると判別されたときは、所定ビット数より
も小さなビット数で、相互相関関数の絶対値の2乗が最
大となる区間を切り出して、伝送路のチャネル推定とす
るようにしたことを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a maximum likelihood demodulation method according to the present invention transmits a digital modulated signal received via a transmission path based on a cross-correlation function between a synchronous signal having a predetermined pattern and a synchronization signal. In the maximum likelihood demodulation method for obtaining the obtained bit sequence, the absolute value of the cross-correlation function is 2
A means for determining the degree of concentration of the power is provided, and the square of the absolute value of the cross-correlation function is more than a predetermined value and concentrated in a section having a smaller number of bits than the predetermined number of bits corresponding to the maximum propagation delay in the transmission path. When it is determined that the channel is estimated to be smaller than the predetermined number of bits, a section where the square of the absolute value of the cross-correlation function is maximized is cut out to perform channel estimation of the transmission path. It is a feature.

【0029】[0029]

【作用】かかる構成によれば、伝送路の実際の遅延が小
さい場合には、所定ビット数よりも小さなビット数の区
間に、相互相関関数の絶対値の2乗が所定値以上の割合
で集中しているので、所定ビット数よりも小さなビット
数で、相互相関関数の絶対値の2乗が最大となる区間を
切り出することができて、最尤復調処理のための計算量
が格段に低減され、演算装置での無駄な電力消費が回避
される。
According to this configuration, when the actual delay of the transmission path is small, the square of the absolute value of the cross-correlation function is concentrated at a rate equal to or more than the predetermined value in the section of the bit number smaller than the predetermined bit number. As a result, the section where the square of the absolute value of the cross-correlation function is maximized can be cut out with a smaller number of bits than the predetermined number of bits, and the calculation amount for the maximum likelihood demodulation processing is significantly reduced. Thus, wasteful power consumption in the arithmetic unit is avoided.

【0030】[0030]

【実施例】以下、図1〜図5を参照しながら、この発明
の一実施例について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0031】この発明による最尤復調方法が適用される
受信機の例としての携帯電話は、例えば、図5に示すよ
うに、無線受信系10、ベースバンド系20および送信
系30を含んで構成される。
A portable telephone as an example of a receiver to which the maximum likelihood demodulation method according to the present invention is applied includes, for example, a radio reception system 10, a baseband system 20, and a transmission system 30, as shown in FIG. Is done.

【0032】無線受信系10では、送受兼用のアンテナ
11からの受信信号が、セレクタ12と帯域フィルタ1
3とを通じて、受信用のRF増幅器14に供給され、こ
の増幅器14の出力が1対の周波数混合器(ミキサ)1
5,16にそれぞれ供給される。発振器17の出力が、
一方のミキサ15に直接に供給されると共に、90゜移
相器18を通じて、他方のミキサ16に供給されて、各
ミキサ15,16からは、直交するベースバンド信号
(I,Q)が得られる。
In the radio receiving system 10, a signal received from the transmitting / receiving antenna 11 is transmitted to the selector 12 and the bandpass filter 1.
3 and supplied to an RF amplifier 14 for reception, and the output of the amplifier 14 is supplied to a pair of frequency mixers (mixers) 1.
5 and 16 respectively. The output of the oscillator 17 is
While being directly supplied to one of the mixers 15 and supplied to the other mixer 16 through a 90 ° phase shifter 18, the respective mixers 15 and 16 obtain orthogonal baseband signals (I, Q). .

【0033】ベースバンド系20は、メモリ21,22
およびパスメモリ20PMと演算回路23とを含むDS
P20Dを備えている。このDSP20Dは、前述した
ように、ビタビ復調、ビタビ復号、音声コーデックの処
理を行う。
The baseband system 20 includes memories 21 and 22
Including path memory 20PM and arithmetic circuit 23
P20D is provided. As described above, the DSP 20D performs Viterbi demodulation, Viterbi decoding, and audio codec processing.

【0034】そして、ミキサ15,16からの直交信号
(I,Q)が、A/Dコンバータ24,25によりデジ
タル信号に変換されて、一方のメモリ21に記憶され
る。他方のメモリ22には、ビタビ復調に用いられる、
所定の同期ビットパターンが予め書き込まれている。ま
た、パスメモリ20PMは、例えば図10に示した矢印
を記憶するメモリである。つまり、押し出されたビット
をメモリに加えることで、ステートからステートの移り
が記憶される。
Then, the quadrature signals (I, Q) from the mixers 15, 16 are converted into digital signals by A / D converters 24, 25 and stored in one memory 21. The other memory 22 is used for Viterbi demodulation,
A predetermined synchronization bit pattern is written in advance. The path memory 20PM is a memory that stores, for example, the arrow illustrated in FIG. That is, by adding the pushed bit to the memory, the transition from state to state is stored.

【0035】そして、演算回路23では、一方のメモリ
21の受信データと、他方のメモリ22の同期ビットパ
ターンとの相互相関関数が計算され、この相互相関関数
を用いて、ビタビ復調処理が行なわれる。DSP20D
では、ビタビ復調の後には、ビタビ復号が行われ、音声
コーデックのアルゴリズムが実行される。
Then, the arithmetic circuit 23 calculates a cross-correlation function between the received data in one memory 21 and the synchronization bit pattern in the other memory 22, and performs a Viterbi demodulation process using the cross-correlation function. . DSP20D
Then, after Viterbi demodulation, Viterbi decoding is performed, and the algorithm of the audio codec is executed.

【0036】演算回路23からの音声データは、D/A
コンバータ26により、アナログ音声信号に変換され、
増幅器27を通じて、受話器(スピーカ)28に供給さ
れる。
The audio data from the arithmetic circuit 23 is D / A
The signal is converted into an analog audio signal by the converter 26,
The signal is supplied to a receiver (speaker) 28 through an amplifier 27.

【0037】一方、送信系30は前述した図6の送信系
と全く同様であり、マイクロホン31からの音声信号を
送信信号に変換して、アンテナ11から送出する。
On the other hand, the transmission system 30 is exactly the same as the transmission system of FIG. 6 described above, and converts a voice signal from the microphone 31 into a transmission signal and transmits it from the antenna 11.

【0038】次に、図1〜図4をも参照しながら、この
発明の一実施例の最尤復調処理について説明する。
Next, the maximum likelihood demodulation processing according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0039】この発明の一実施例の最尤復調処理ルーチ
ンを図1に示し、その要部の拘束長可変処理サブルーチ
ンを図2に示す。これらのルーチンは、前出図5の演算
回路23において、実行される。
FIG. 1 shows a maximum likelihood demodulation processing routine according to an embodiment of the present invention, and FIG. These routines are executed by the arithmetic circuit 23 shown in FIG.

【0040】図1の最尤復調処理ルーチン100におい
ては、まず、ステップ101で、前述のように、既知の
同期ビットパターンと受信信号との相関が求められ、拘
束長の初期値の、例えば5ビットで、相互相関関数のパ
ワーが最も集中する区間が切り出されて、伝送路の推定
(チャネル推定)が行なわれる。
In the maximum likelihood demodulation processing routine 100 shown in FIG. 1, first, at step 101, the correlation between the known synchronization bit pattern and the received signal is obtained as described above, and the initial value of the constraint length, for example, 5 A section where the power of the cross-correlation function is most concentrated is cut out using bits, and the transmission path is estimated (channel estimation).

【0041】そして、ステップ102に進んで、相関関
数の各シンボルのパワーがどの程度集中しているかが評
価される。
Then, the process proceeds to step 102 to evaluate how concentrated the power of each symbol of the correlation function is.

【0042】次のサブルーチン110では、図2に示す
ようにして、相関関数の各シンボルのパワーの集中度に
応じて、相関関数からチャネル推定として利用する部分
の長さ(拘束長)Cが決められる。
In the next subroutine 110, as shown in FIG. 2, the length (constraint length) C used for channel estimation is determined from the correlation function according to the power concentration of each symbol of the correlation function. Can be

【0043】即ち、図2のサブルーチン110のステッ
プ111においては、i=0で、初期の最大拘束長Cが
想定されると共に、この拘束長を短縮してもよい、相関
関数の各シンボルのパワーの集中度αが設定される。こ
の実施例では、初期の最大拘束長Cが5ビットとされる
と共に、拘束長の短縮が可能なパワーの集中度αは85
%とされる。
That is, in step 111 of the subroutine 110 of FIG. 2, when i = 0, the initial maximum constraint length C is assumed, and the power of each symbol of the correlation function may be shortened. Is set. In this embodiment, the initial maximum constraint length C is set to 5 bits, and the power concentration α capable of shortening the constraint length is 85.
%.

【0044】次のステップ112では、Cビットのチャ
ネル推定の2乗和(パワー)P0が演算され、ステップ
113に進んで、i=i+1の代入処理が行なわれる。
In the next step 112, the sum of squares (power) P0 of the C-bit channel estimation is calculated, and the routine proceeds to step 113, where i = i + 1 is substituted.

【0045】次のステップ114では、C−iビットの
チャネル推定のパワーPiが演算される。
In the next step 114, the power Pi for channel estimation of Ci bits is calculated.

【0046】そして、ステップ115では、C−iビッ
トのチャネル推定とCビットのチャネル推定とのパワー
比Pi/P0が集中度α以上であるか否かが判断され、
パワー比Pi/P0がαより小さい場合は、ステップ1
13に戻って、ステップ114までの処理が繰り返され
る。
Then, in step 115, it is determined whether or not the power ratio Pi / P0 between the C-bit channel estimation and the C-bit channel estimation is equal to or higher than the concentration α.
If the power ratio Pi / P0 is smaller than α, step 1
Returning to step 13, the processing up to step 114 is repeated.

【0047】パワー比Pi/P0が集中度α以上である
場合には、ステップ116に進み、使用する拘束長をC
−i+1に短くして、拘束長可変処理サブルーチン11
0を終了する。
If the power ratio Pi / P0 is equal to or greater than the concentration α, the process proceeds to step 116, where the constraint length to be used is C
−i + 1, and the constraint length variable processing subroutine 11
Exit 0.

【0048】そして、図1の最尤復調処理ルーチン10
0に戻って、ステップ121では、2の( C−1) 乗の
ステートが次の段階に移る、2のC乗通りのビットパタ
ーンについて、チャネル推定とコンボリューションが計
算され、受信信号推定値が求められる。
The maximum likelihood demodulation processing routine 10 shown in FIG.
Returning to 0, in step 121, the channel estimation and the convolution are calculated for the 2 C-th power bit pattern in which the 2 (C-1) th power state shifts to the next stage, and the received signal estimation value is calculated. Desired.

【0049】次のステップ122では、各ステートに達
する2つのステート遷移ごとに、受信信号推定値と受信
信号の距離の累計との大小が比較されて、どちらかのス
テート遷移が選択される。
In the next step 122, for each of the two state transitions that reach each state, the magnitude of the received signal estimated value and the sum of the distances of the received signals are compared, and one of the state transitions is selected.

【0050】ステップ123に進んで、ステート遷移で
押し出されたビットがパスメモリに付け加えられる。
Proceeding to step 123, the bits pushed by the state transition are added to the path memory.

【0051】次のステップ124では、最もメトリック
の低いステートからパスメモリを手繰り、復調結果が出
力される。
In the next step 124, the path memory is processed from the state having the lowest metric, and the demodulation result is output.

【0052】ステップ125に進んで、決められたビッ
トを出力したか否かが判断され、決められたビットを出
力していない場合には、ステップ121に戻って、ステ
ップ125までの処理が繰り返される。そして、決めら
れたビットを出力すると、最尤復調処理ルーチン100
が終了する。
The routine proceeds to step 125, where it is determined whether or not the determined bit has been output. If the determined bit has not been output, the process returns to step 121 and the processing up to step 125 is repeated. . When the determined bits are output, the maximum likelihood demodulation processing routine 100
Ends.

【0053】図2の拘束長可変処理サブルーチンでは、
図3Aに示すような、最大拘束長の5ビットの場合のチ
ャネル推定のパワーを分母として、図3Bに網点部分で
示すような、拘束長を3ビットとした場合のチャネル推
定のパワーや、図3Cに網点部分で示すような、拘束長
を1ビットとした場合のチャネル推定のパワーの割合が
求められ、この割合が所定の集中度α以上となる最小の
拘束長を選択することができる。
In the constraint length variable processing subroutine of FIG.
As shown in FIG. 3A, the power of the channel estimation in the case of the maximum constraint length of 5 bits is used as the denominator. The ratio of the channel estimation power when the constraint length is 1 bit, as indicated by the halftone dot portion in FIG. 3C, is obtained, and it is possible to select the minimum constraint length at which this ratio is equal to or greater than the predetermined concentration α. it can.

【0054】伝送路の伝搬遅延が最大想定値よりも短く
て、拘束長の内の少数のシンボルにチャネル推定のパワ
ーが集中している場合、拘束長の内ではあっても、パワ
ーが集中していないシンボルは、受信信号の推定にあま
り影響を与えない。従って、このような場合には、拘束
長を短くしても、最尤復調処理後のエラーレートは劣化
しない。
If the propagation delay of the transmission path is shorter than the maximum assumed value and the power of channel estimation is concentrated on a small number of symbols within the constraint length, the power is concentrated even within the constraint length. The missing symbols have little effect on the estimation of the received signal. Therefore, in such a case, even if the constraint length is shortened, the error rate after the maximum likelihood demodulation processing does not deteriorate.

【0055】3シンボルでチャネルを充分に推定するこ
とができて、上述のような拘束長可変処理サブルーチン
110によって、拘束長が3ビットに短縮された場合、
ステート遷移は、図4に示すように、8本の矢印で表わ
される。
When the channel can be sufficiently estimated with three symbols, and the constraint length is reduced to 3 bits by the constraint length variable processing subroutine 110 as described above,
The state transition is represented by eight arrows as shown in FIG.

【0056】この図4では、拘束長が5ビットの前出図
8に比べて、矢印の本数が1/4に低減されており、最
尤復調処理のための計算量も1/4に低減されている。
In FIG. 4, the number of arrows is reduced to 1/4 and the amount of calculation for the maximum likelihood demodulation is also reduced to 1/4 compared to FIG. 8 in which the constraint length is 5 bits. Have been.

【0057】従って、演算装置での電力消費も格段に低
減されて、携帯電話のように、電池を電源とするもので
は、その分だけ運用時間が長くなる。
Therefore, the power consumption of the arithmetic unit is also significantly reduced, and the operation time of a battery-powered device such as a mobile phone is prolonged accordingly.

【0058】なお、上述の実施例では、ビタビ復調につ
いて説明したが、この発明は、判定帰還型適応等化器に
よる復調にも、シフトレジスタを可変長とすることによ
り、同様に適用することができる。
Although the above embodiment has been described with reference to Viterbi demodulation, the present invention can be similarly applied to demodulation by a decision feedback adaptive equalizer by making the shift register variable length. it can.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、受信されたデジタル変調信号と所定パターンの同期
信号との相互相関関数に基づいて、送信されたビット系
列を求める最尤復調方法において、相互相関関数の絶対
値の2乗が所定値以上の割合で、伝送路での最大伝搬遅
延に対応する所定ビット数よりも小さなビット数の区間
に集中していると判別されたときは、所定ビット数より
も小さなビット数で、相互相関関数の絶対値の2乗が最
大となる区間を切り出して、伝送路のチャネル推定とす
るようにしたので、最尤復調処理のための計算量を格段
に低減することができて、この計算量に対応する演算部
での無駄な電力消費を回避することができる。
As described above, according to the present invention, there is provided a maximum likelihood demodulation method for obtaining a transmitted bit sequence based on a cross-correlation function between a received digital modulation signal and a synchronization signal having a predetermined pattern. When it is determined that the square of the absolute value of the cross-correlation function is greater than or equal to a predetermined value and is concentrated in a section having a smaller number of bits than the predetermined number of bits corresponding to the maximum propagation delay in the transmission path, Since the section where the square of the absolute value of the cross-correlation function is maximum is cut out with a smaller number of bits than the predetermined number of bits and the channel is estimated for the transmission path, the amount of calculation for the maximum likelihood demodulation processing is reduced. It is possible to remarkably reduce the power consumption, and it is possible to avoid unnecessary power consumption in the calculation unit corresponding to the amount of calculation.

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

【図1】この発明による最尤復調方法の一実施例の動作
を説明するための流れ図である。
FIG. 1 is a flowchart for explaining the operation of an embodiment of a maximum likelihood demodulation method according to the present invention.

【図2】図1の要部の動作を説明するための流れ図であ
る。
FIG. 2 is a flowchart for explaining an operation of a main part of FIG. 1;

【図3】この発明の一実施例の動作を説明するための概
念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining the operation of one embodiment of the present invention.

【図4】この発明の一実施例の動作を説明するための概
念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the operation of one embodiment of the present invention.

【図5】この発明による受信機の一実施例の構成例を示
すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a receiver according to an embodiment of the present invention;

【図6】この発明が適用される携帯電話機の構成例を示
すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a mobile phone to which the present invention is applied.

【図7】従来の最尤復調方法を説明するための概念図で
ある。
FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining a conventional maximum likelihood demodulation method.

【図8】従来の最尤復調方法を説明するための概念図で
ある。
FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining a conventional maximum likelihood demodulation method.

【図9】従来の最尤復調方法を説明するための概念図で
ある。
FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining a conventional maximum likelihood demodulation method.

【図10】従来の最尤復調方法を説明するための概念図
である。
FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining a conventional maximum likelihood demodulation method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 無線受信系 20 ベースバンド系 21,22 メモリ 23 演算回路 30 送信系 100 最尤復調処理ルーチン 110 拘束長可変処理サブルーチン Reference Signs List 10 wireless reception system 20 baseband system 21, 22 memory 23 arithmetic circuit 30 transmission system 100 maximum likelihood demodulation processing routine 110 constraint length variable processing subroutine

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】伝送路を通じて受信されたデジタル変調信
号と所定パターンの同期信号との相互相関関数に基づい
て、送信されたビット系列を求める最尤復調方法におい
て、 上記相互相関関数の絶対値の2乗の集中度を判別し、 上記相互相関関数の絶対値の2乗が所定値以上の割合
で、上記伝送路での最大伝搬遅延に対応する所定ビット
数よりも小さなビット数の区間に集中していると判別さ
れたときは、上記所定ビット数よりも小さなビット数
で、上記相互相関関数の絶対値の2乗が最大となる区間
を切り出して、上記伝送路のチャネル推定とするように
したことを特徴とする最尤復調方法。
1. A maximum likelihood demodulation method for obtaining a transmitted bit sequence based on a cross-correlation function between a digital modulation signal received through a transmission path and a synchronization signal of a predetermined pattern, comprising the steps of: The degree of concentration of the square is determined, and the square of the absolute value of the cross-correlation function is more than a predetermined value and concentrated in a section of a bit number smaller than the predetermined bit number corresponding to the maximum propagation delay in the transmission path. When it is determined that the channel number is smaller than the predetermined number of bits, a section where the square of the absolute value of the cross-correlation function is maximum is cut out, and the channel is estimated for the transmission path. Maximum likelihood demodulation method characterized in that:
【請求項2】伝送路を通じて受信されたデジタル変調信
号を、最尤復調方法を用いた復調手段により復調化する
手段を備える受信機において、 前記受信したデジタル変調信号と所定パターンの同期信
号との相互相関関数の絶対値の2乗の集中度を判別する
判別手段と、 この判別手段の判別結果に基づいて、上記伝送路のチャ
ネル推定のためのビット数を制御する手段とを設けたこ
とを特徴とする受信機。
2. A receiver comprising means for demodulating a digitally modulated signal received through a transmission path by demodulation means using a maximum likelihood demodulation method, comprising: Determining means for determining the degree of concentration of the square of the absolute value of the cross-correlation function; and means for controlling the number of bits for channel estimation of the transmission path based on the determination result of the determining means. Features receiver.
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