KR102133416B1 - Apparatus and Method for Generating Log-Likelihood Ratio of Pulse Amplitude Modulation and Quadrature Amplitude Modulation - Google Patents

Apparatus and Method for Generating Log-Likelihood Ratio of Pulse Amplitude Modulation and Quadrature Amplitude Modulation Download PDF

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KR102133416B1
KR102133416B1 KR1020190089589A KR20190089589A KR102133416B1 KR 102133416 B1 KR102133416 B1 KR 102133416B1 KR 1020190089589 A KR1020190089589 A KR 1020190089589A KR 20190089589 A KR20190089589 A KR 20190089589A KR 102133416 B1 KR102133416 B1 KR 102133416B1
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박성준
다니엘 씨. 리
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강릉원주대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a device and a method for generating a log-likelihood ratio of pulse amplitude modulation and quadrature amplitude modulation. According to the present invention, the device for generating a log-likelihood ratio of pulse amplitude modulation and quadrature amplitude modulation includes: a conversion unit to extract a received symbol from a wireless signal when the wireless signal is received through an antenna; a constellation storage unit; and a log-likelihood ratio calculation unit. According to the present invention, the amount of computation can be greatly reduced.

Description

펄스진폭변조와 직교진폭변조의 대수우도비 생성 장치 및 방법{Apparatus and Method for Generating Log-Likelihood Ratio of Pulse Amplitude Modulation and Quadrature Amplitude Modulation}Apparatus and Method for Generating Log-Likelihood Ratio of Pulse Amplitude Modulation and Quadrature Amplitude Modulation}

본 발명은 무선신호 수신기에서 펄스진폭변조(Pulse Amplitude Modulation, PAM) 신호와 직교진폭변조(Quadrature Amplitude Modulation, QAM) 신호의 효율적 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an efficient detection method and apparatus for pulse amplitude modulation (PAM) signals and quadrature amplitude modulation (QAM) signals in a wireless signal receiver.

무선 신호 변조 방식 중 대표적인 방식은 직교진폭변조(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)이며, 이는 비트열로 이루어진 무선 신호를 미리 설정된 비트만큼 분류하여 반송파 신호의 크기와 위상을 변화시키면서 변조시키는 방식이다. A representative method of the wireless signal modulation method is Quadrature Amplitude Modulation (QAM), which is a method of classifying a radio signal composed of a bit stream by preset bits and changing the size and phase of a carrier signal while changing the amplitude.

이때, 직교진폭변조(QAM) 방식을 사용하는 무선 신호 수신기는 대수우도비(log-likelihood ratio)를 산출하여, 신호 복조, 검파 및 전송 패킷 오류 검증과 같은 후처리에 대수우도비를 이용한다.At this time, a wireless signal receiver using a quadrature amplitude modulation (QAM) method calculates a log-likelihood ratio and uses a logarithmic likelihood ratio for post-processing such as signal demodulation, detection, and transmission packet error verification.

종래의 M진 펄스진폭변조 방식을 사용하는 송신기는 통상적으로

Figure 112019076068911-pat00001
개의 비트
Figure 112019076068911-pat00002
들을 그 비트 열에 따라 M 개의 변조심볼 중 하나인,
Figure 112019076068911-pat00003
로 매핑한 후 전송한다. 수신기는 통신채널 통과 후 포착된 수신심볼로부터 수학식(1)로 정의되는 각 비트의 대수우도비(bitwiselog-likelihood ratio, bitwiseLLR),
Figure 112019076068911-pat00004
들을 생성하고 이 값을 활용하여 복호 등의 후처리를 수행한다.Transmitters using the conventional M amplitude pulse amplitude modulation method are typically
Figure 112019076068911-pat00001
Bits
Figure 112019076068911-pat00002
Is one of the M modulation symbols according to the bit sequence,
Figure 112019076068911-pat00003
After mapping to, transmit. The receiver is a bitwiselog-likelihood ratio (bitwiseLLR) of each bit defined by Equation (1) from the received symbol captured after passing the communication channel,
Figure 112019076068911-pat00004
And generate and process post-processing such as decoding.

Figure 112019076068911-pat00005
Figure 112019076068911-pat00005

여기서 m은 펄스진폭변조의 각 변조심볼에 매핑되는 비트 수를 의미함Here, m means the number of bits mapped to each modulation symbol of pulse amplitude modulation.

상기 상술한 1차원의 펄스진폭변조 방식은 서로 직교하는 두 축을 갖는 2차원의 직교진폭변조 방식으로 자연스럽게 확장 적용될 수 있다.The above-described one-dimensional pulse amplitude modulation method can be naturally extended to a two-dimensional orthogonal amplitude modulation method having two axes orthogonal to each other.

한편, 종래 기술은 균일한 변조 심벌 간 간격과 그레이(gray code) 비트열 매핑이 적용된 펄스진폭변조 및 직교진폭변조의 비트단위 대수우도비를 산출하는 방법으로 한정된다는 문제점을 갖는다.On the other hand, the prior art has a problem that it is limited to a method of calculating a logarithmic likelihood ratio of pulse amplitude modulation and quadrature amplitude modulation to which intervals between uniform modulation symbols and gray code bit string mapping are applied.

대한민국 등록특허공보 10-1586000호(대수우도비 산출장치 및 방법)Republic of Korea Registered Patent Publication No. 10-1586000 (Algebraic likelihood ratio calculation device and method)

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 펄스진폭변조 또는 직교진폭변조의 변조신호를 수신하여 간단한 연산 절차를 통해 비트단위 대수우도비를 획득하는 펄스진폭변조와 직교진폭변조의 대수우도비 생성 장치 및 이를 이용한 생성방법을 제공하는 것이다.The present invention is to improve the above-described problems, and generates a logarithmic likelihood ratio of pulse amplitude modulation and orthogonal amplitude modulation to obtain a bitwise logarithmic likelihood ratio through a simple calculation procedure by receiving a modulated signal of pulse amplitude modulation or quadrature amplitude modulation. It is to provide an apparatus and a method for generating the same using the same.

본 발명의 또 다른 목적은 변조 심벌 간 간격이 일정하지 않거나 그레이 매핑이 적용되지 않은 일반화된 펄스진폭변조 또는 직교진폭변조 신호의 검출에 있어서 간단한 절차를 통해 비트단위 대수우도비를 획득하는 대수우도비 생성 장치 및 이에 대한 생성방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is a logarithmic likelihood ratio to obtain a logarithmic likelihood ratio through a simple procedure in the detection of a generalized pulse amplitude modulation or quadrature amplitude modulation signal in which intervals between modulation symbols are not constant or gray mapping is not applied. It is to provide a generating device and a generating method therefor.

본 발명의 일 측면에 따르면, 펄스진폭변조 또는 직교진폭변조된 무선 신호가 안테나를 통해 수신되면 상기 무선 신호에서 수신 심볼을 추출하는 변환부, 성상도에 배치된 성상점 및 상기 성상점에 각각 매칭되는 수신심볼 정보를 저장하는 성상도 저장부; 및 상기 수신심볼을 추출하여 비트단위 대수우도비(Bitwise LLR)를 산출하는 대수우도비 산출부를 포함하는, 펄스진폭변조와 직교진폭변조의 대수우도비 생성 장치에 있어서,According to an aspect of the present invention, when a pulse amplitude modulated or quadrature amplitude modulated wireless signal is received through an antenna, a converter for extracting a received symbol from the wireless signal, a constellation point disposed in a constellation diagram, and a matching constellation point, respectively A constellation storage unit for storing the received symbol information; And a logarithmic likelihood ratio calculating unit for extracting the received symbol and calculating a bitwise LLR (Bitwise LLR), wherein the apparatus for generating a logarithmic likelihood ratio of pulse amplitude modulation and quadrature amplitude modulation comprises:

상기 대수우도비 산출부는 일례로 m=3일 경우 다음 수학식21에 의해 비트단위 대수우도비

Figure 112019076068911-pat00006
(
Figure 112019076068911-pat00007
를 산출하는 것을 특징으로 하는 대수우도비 생성 장치가 제공된다.The logarithmic likelihood ratio calculating unit is, for example, when m=3, the logarithmic likelihood ratio in units of bit by Equation 21
Figure 112019076068911-pat00006
(
Figure 112019076068911-pat00007
An apparatus for generating algebraic likelihood ratio, characterized in that, is provided.

Figure 112019076068911-pat00008
Figure 112019076068911-pat00008

여기서 m은 펄스진폭변조의 각 변조심볼에 매핑되는 비트 수, r은 수신심볼의 매핑값,

Figure 112019076068911-pat00009
는 i 번째 비트가 1인 변조심볼 중에서 r과 가장 가까운 변조심볼,
Figure 112019076068911-pat00010
는 i 번째 비트가 0인 변조심볼 중에서 r과 가장 가까운 변조심볼,
Figure 112019076068911-pat00011
는 전송 중에 발생한 가산성 백색가우시안 잡음의 분산을 의미함.Where m is the number of bits mapped to each modulation symbol of pulse amplitude modulation, r is the mapping value of the received symbol,
Figure 112019076068911-pat00009
Is the modulation symbol closest to r among the modulation symbols with i-th bit 1,
Figure 112019076068911-pat00010
Is the modulation symbol closest to r among the modulation symbols whose i-th bit is 0,
Figure 112019076068911-pat00011
Means the dispersion of additive white Gaussian noise generated during transmission.

또한, 상기 수학식21은 다음 수학식22로 변환되는 것을 특징으로 하며, 다음 수학식22에 의해 비트단위 대수우도비

Figure 112019076068911-pat00012
을 산출하는 것을 특징으로 한다.In addition, Equation (21) is characterized in that it is converted to Equation (22).
Figure 112019076068911-pat00012
Characterized in that to calculate.

Figure 112019076068911-pat00013
Figure 112019076068911-pat00013

여기서

Figure 112019076068911-pat00014
,
Figure 112019076068911-pat00015
로 정의되는 상수임here
Figure 112019076068911-pat00014
,
Figure 112019076068911-pat00015
Is a constant defined by

또한, 상기 대수우도비 산출부는, 상기 수신 심볼 r을 취득한 후, 변조심벌을 구성하는 0번째 비트인

Figure 112019076068911-pat00016
가 1인 인접한 두 변조심볼 간 중점, 또는 상기
Figure 112019076068911-pat00017
가 0인 인접한 두 변조심볼 간 중점을 기준으로 구분되는
Figure 112019076068911-pat00018
와
Figure 112019076068911-pat00019
가 일정한 유한 개의 영역 중에서 상기 수신심볼 r이 속하는 영역을 획득하고, 상기 성상도 저장부에서 상기 획득된 영역에 대한 변조심볼 정보로부터 정의된 상수 정보
Figure 112019076068911-pat00020
및
Figure 112019076068911-pat00021
를 추출하여 상기 수학식22에 적용하고 연산을 수행하여 상기 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00022
를 산출 한다. 이후, 변조심볼을 구성하는 1번째 비트인 b1이 1인 인접한 두 변조심볼 간 중점, 또는 상기 b1이 0인 인접한 두 변조심볼 간 중점을 기준으로 구분되는
Figure 112019076068911-pat00023
과
Figure 112019076068911-pat00024
가 일정한 유한 개의 영역 중에서 상기 수신심볼 r이 속하는 영역을 획득하고, 상기 성상도 저장부에서 상기 획득된 영역에 대한 변조심볼 정보로부터 정의된 상수 정보
Figure 112019076068911-pat00025
및
Figure 112019076068911-pat00026
를 추출하여 상기 수학식22에 적용하고 연산을 수행하여 상기 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00027
를 산출한다. 이후, 변조심벌을 구성하는 2번째 비트인 b2가 1인 인접한 두 변조심볼 간 중점, 또는 상기 b2가 0인 인접한 두 변조심볼 간 중점을 기준으로 구분되며
Figure 112019076068911-pat00028
과
Figure 112019076068911-pat00029
가 동일한 유한 개의 영역 중에서 상기 수신심볼 r이 속하는 영역을 획득하고, 상기 성상도 저장부에서 상기 획득된 영역에 대한 변조심볼 정보로부터 정의된 상수 정보
Figure 112019076068911-pat00030
및
Figure 112019076068911-pat00031
를 추출하여 상기 수학식22에 적용하고 연산을 수행하여 상기 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00032
를 산출한다.In addition, the logarithmic likelihood ratio calculating unit is the 0th bit constituting the modulation symbol after obtaining the received symbol r
Figure 112019076068911-pat00016
Midpoint between two adjacent modulation symbols with 1 or above
Figure 112019076068911-pat00017
Is divided based on the midpoint between two adjacent modulation symbols with 0
Figure 112019076068911-pat00018
Wow
Figure 112019076068911-pat00019
Obtains a region to which the received symbol r belongs, among constant finite regions, and constant information defined from modulation symbol information for the acquired region in the constellation storage unit
Figure 112019076068911-pat00020
And
Figure 112019076068911-pat00021
Extract and apply it to the equation (22) and perform the operation to calculate the algebraic likelihood ratio
Figure 112019076068911-pat00022
Yields Thereafter, the first bit of b 1 constituting the modulation symbols are weighted, or the b 1 between the two adjacent modulation symbols 1, separated by a focus between the two adjacent modulation symbols 0
Figure 112019076068911-pat00023
and
Figure 112019076068911-pat00024
Obtains a region to which the received symbol r belongs, among constant finite regions, and constant information defined from modulation symbol information for the acquired region in the constellation storage unit
Figure 112019076068911-pat00025
And
Figure 112019076068911-pat00026
Extract and apply it to the equation (22) and perform the operation to calculate the algebraic likelihood ratio
Figure 112019076068911-pat00027
Calculate Subsequently, the second bit constituting the modulation symbol is divided based on the center point between two adjacent modulation symbols whose b 2 is 1 or the center point between two adjacent modulation symbols whose b 2 is 0,
Figure 112019076068911-pat00028
and
Figure 112019076068911-pat00029
Obtains a region to which the received symbol r belongs, from among the same finite regions, and constant information defined from modulation symbol information for the acquired region in the constellation storage unit
Figure 112019076068911-pat00030
And
Figure 112019076068911-pat00031
Extract and apply it to the equation (22) and perform the operation to calculate the algebraic likelihood ratio
Figure 112019076068911-pat00032
Calculate

또한, 상기 대수우도비 산출부는 연산량을 더욱 줄이기 위해, 상기 수신 심볼 r을 취득한 후, 일정한

Figure 112019076068911-pat00033
,
Figure 112019076068911-pat00034
,
Figure 112019076068911-pat00035
,
Figure 112019076068911-pat00036
,
Figure 112019076068911-pat00037
,
Figure 112019076068911-pat00038
를 갖는 유한 개의 영역 중 상기 수신심볼 r이 속하는 영역을 획득하고, 상기 성상도 저장부에서 상기 획득된 영역에 대한 상수 정보
Figure 112019076068911-pat00039
및
Figure 112019076068911-pat00040
(i= 0,1,2)들을 추출하여, 상기 수학식22에 적용하고 연산을 수행하는 것에 의해 상기 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00041
를 산출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the logarithmic likelihood ratio calculating unit, after acquiring the received symbol r in order to further reduce the calculation amount, constant
Figure 112019076068911-pat00033
,
Figure 112019076068911-pat00034
,
Figure 112019076068911-pat00035
,
Figure 112019076068911-pat00036
,
Figure 112019076068911-pat00037
,
Figure 112019076068911-pat00038
Acquire a region to which the received symbol r belongs among a finite number of regions having constant information in the constellation storage unit.
Figure 112019076068911-pat00039
And
Figure 112019076068911-pat00040
The algebraic likelihood ratio by extracting (i= 0,1,2), applying it to Equation 22, and performing an operation
Figure 112019076068911-pat00041
Characterized in that to calculate.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 대수우도비 생성장치의 산출부는 다음 수학식23에 의해 비트단위 대수우도비를 산출하는 것을 특징으로 하는 제1 대수우도비 생성방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a first logarithmic likelihood ratio generating method is provided, wherein the calculating unit of the logarithmic likelihood ratio generating unit calculates a bitwise logarithmic likelihood ratio by the following equation (23).

Figure 112019076068911-pat00042
Figure 112019076068911-pat00042

여기서 r은 수신심볼의 매핑값,

Figure 112019076068911-pat00043
는 i 번째 비트가 1인 r과 가장 가까운 변조심볼,
Figure 112019076068911-pat00044
는 i 번째 비트가 0인 r과 가장 가까운 변조심볼,
Figure 112019076068911-pat00045
는 전송 중에 발생한 가산성 백색가우시안 잡음의 분산,
Figure 112019076068911-pat00046
Figure 112019076068911-pat00047
로 정의되는 상수임Where r is the mapping value of the received symbol,
Figure 112019076068911-pat00043
Is the modulation symbol closest to r, where the i-th bit is 1,
Figure 112019076068911-pat00044
Is the modulation symbol closest to r, where the i-th bit is 0,
Figure 112019076068911-pat00045
Is the dispersion of the additive white Gaussian noise that occurred during transmission,
Figure 112019076068911-pat00046
Figure 112019076068911-pat00047
Is a constant defined by

또한, 상기 대수우도비 생성방법은, 변조심볼이 매핑된 각 비트열(b0, b1, b2)에 관하여 일정한

Figure 112019076068911-pat00048
과
Figure 112019076068911-pat00049
를 갖는 유한 개의 영역 중에서 수신심볼r이 속하는 영역을 판별하는 단계; 상기 대수우도비 생성 장치에서 저장된 변조심볼 정보로부터 상기 판별된 영역에 대한 각 ki, μi를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 ki, μi를 상기 수학식 23에 적용, 연산하여 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00050
를 산출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the logarithmic likelihood ratio generation method is constant with respect to each bit string (b 0 , b 1 , b 2 ) to which modulation symbols are mapped.
Figure 112019076068911-pat00048
and
Figure 112019076068911-pat00049
Determining a region to which the reception symbol r belongs among the finite regions having a; Extracting each k i , μ i for the determined region from modulation symbol information stored in the log-likelihood ratio generating device; And algebraic likelihood ratio by applying and calculating the extracted k i , μ i in Equation 23
Figure 112019076068911-pat00050
Calculating; It characterized in that it comprises.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 대수우도비 생성장치의 제1 대수우도비 생성방법은,In addition, according to another aspect of the invention, the first logarithmic likelihood ratio generation method of the logarithmic likelihood ratio generating device,

변조심볼을 구성하는 0번째 비트인 b0에 대해 일정한

Figure 112019076068911-pat00051
과
Figure 112019076068911-pat00052
를 갖는 영역 중에서 수신심볼r이 속하는 영역 판별하는 단계; 상기 대수우도비 생성 장치에서 저장된 변조심볼 정보로부터 상기 판별된 영역에 대해 k0,u0를 추출하는 단계; 상기 수학식 23에 상기 추출된 k0, u0 및 i= 0을 적용, 연산하여 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00053
를 산출하는 단계; 변조심볼을 구성하는 1번째 비트인 b1에 대해 일정한
Figure 112019076068911-pat00054
과
Figure 112019076068911-pat00055
를 갖는 영역 중에서 수신심볼r이 속하는 영역 판별하는 단계; 상기 대수우도비 생성 장치에서 저장된 변조심볼 정보로부터 상기 판별된 영역에 대해 k1, u1를 추출하는 단계; 상기 수학식 23에 상기 추출된 k1, u1 및 i= 1을 적용, 연산하여 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00056
을 산출하는 단계; 변조심볼을 구성하는 2번째 비트인 b2에 대해 일정한
Figure 112019076068911-pat00057
과
Figure 112019076068911-pat00058
를 갖는 영역 중에서 수신심볼r이 속하는 영역 판별하는 단계; 상기 대수우도비 생성 장치에서 저장된 변조심볼 정보로부터 상기 판별된 영역에 대해 k2, u2를 추출하는 단계; 및 상기 수학식 23에서 상기 추출된 k2 , u2 및 i= 2를 적용, 연산하여 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00059
을 산출하는 단계; 를 포함하여 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00060
(i=0, 1, 2)를 산출하여 생성하는 것을 특징으로 한다.Constant for b 0 , the 0th bit constituting the modulation symbol
Figure 112019076068911-pat00051
and
Figure 112019076068911-pat00052
Determining an area to which the reception symbol r belongs among the areas having a; Extracting k 0 ,u 0 for the determined region from modulation symbol information stored in the log-likelihood ratio generating device; Algebraic likelihood ratio by applying and calculating the extracted k 0 , u 0 and i= 0 in Equation 23
Figure 112019076068911-pat00053
Calculating; Constant for b 1 , the first bit constituting the modulation symbol
Figure 112019076068911-pat00054
and
Figure 112019076068911-pat00055
Determining an area to which the reception symbol r belongs among the areas having a; Extracting k 1 and u 1 for the determined region from modulation symbol information stored in the log-likelihood ratio generating device; Algebraic likelihood ratio by applying and calculating the extracted k 1 , u 1 and i= 1 to Equation 23
Figure 112019076068911-pat00056
Calculating a; The second bit constituting the modulation symbol is constant for b 2
Figure 112019076068911-pat00057
and
Figure 112019076068911-pat00058
Determining an area to which the reception symbol r belongs among the areas having a; Extracting k 2 and u 2 for the determined region from modulation symbol information stored in the log-likelihood ratio generating apparatus; And the extracted k 2 in Equation 23 , Algebraic likelihood ratio by applying and calculating u 2 and i= 2
Figure 112019076068911-pat00059
Calculating a; Algebra likelihood ratio, including
Figure 112019076068911-pat00060
It is characterized in that (i=0, 1, 2) is calculated and generated.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 대수우도비 생성장치의 제2 대수우도비 생성방법은,In addition, according to another aspect of the present invention, the second logarithmic likelihood ratio generating method of the logarithmic likelihood ratio generating device is

변조심볼이 매핑된 모든 비트에 관해 일정한 Si +와 Si -를 갖는 영역 중에서 수신심볼r이 속하는 영역을 판별하는 단계; 상기 판별된 영역에 대해 상기 대수우도비 생성장치에 저장된 변조심볼 정보로부터 해당 영역의

Figure 112019076068911-pat00061
와
Figure 112019076068911-pat00062
를 추출하는 단계; 및 상기 추출된
Figure 112019076068911-pat00063
,
Figure 112019076068911-pat00064
를 상기 수학식23에 적용, 연산하여 대수우도비(
Figure 112019076068911-pat00065
)를 산출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Determining a region to which the received symbol r belongs among regions having constant S i + and S i - for all bits to which the modulation symbol is mapped; For the determined region, from the modulation symbol information stored in the logarithmic likelihood ratio generating device,
Figure 112019076068911-pat00061
Wow
Figure 112019076068911-pat00062
Extracting; And the extracted
Figure 112019076068911-pat00063
,
Figure 112019076068911-pat00064
Is applied to the above equation (23) and calculated to calculate the logarithmic likelihood ratio (
Figure 112019076068911-pat00065
); It characterized in that it comprises.

또한, 상기 제1 대수우도비 생성방법 또는 상기 제2 대수우도비 생성방법으로 산출된 대수우도비

Figure 112019076068911-pat00066
값에 다음 수학식24의 보정값을 가산하여 보정된 대수우도비를 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the logarithmic likelihood ratio calculated by the first logarithmic likelihood ratio generating method or the second logarithmic likelihood ratio generating method
Figure 112019076068911-pat00066
And calculating a corrected log-likelihood ratio by adding the correction value of the following equation (24) to the value.

Figure 112019076068911-pat00067
Figure 112019076068911-pat00067

보정항

Figure 112019076068911-pat00068
는 상기 대수우도비 생성 장치가 저장하고 있는 모든 영역에의 상기
Figure 112019076068911-pat00069
와
Figure 112019076068911-pat00070
값을 활용하여 산출할 수 있는 임의의 보정 값을 의미함.Correction term
Figure 112019076068911-pat00068
Is a reminder to all areas stored in the logarithmic likelihood ratio generating device.
Figure 112019076068911-pat00069
Wow
Figure 112019076068911-pat00070
It means an arbitrary correction value that can be calculated by using the value.

본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치 및 방법을 사용하면, 복조 장치가 직교진폭변조 방식으로부터 비트단위 대수우도비를 산출하기 위해 필요한 연산량이 대폭 감소될 수 있다.If the demodulation apparatus and method of orthogonal amplitude modulation according to the present invention are used, the amount of computation required for the demodulation apparatus to calculate the log-likelihood ratio by bit from the orthogonal amplitude modulation method can be significantly reduced.

도 1은 본 발명에 따른 펄스진폭변조와 직교진폭변조의 대수우도비 생성 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 일반적인 8진 펄스진폭변조의 성상도이다.
도 3a ~ 도 3c는 각 비트에 관하여 일정한

Figure 112019076068911-pat00071
과
Figure 112019076068911-pat00072
(i=0, i=1 또는 i=2)를 갖는 영역을 구분하여 나타낸 그림이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비트단위 대수우도비를 산출하는 방법의 순서도를 나타낸 것이다.
도 5는 모든 비트에 관하여 일정한
Figure 112019076068911-pat00073
과
Figure 112019076068911-pat00074
(i=0,1,2)를 갖는 영역을 구분하여 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 비트단위 대수우도비 산출방법에 대한 순서도를 나타낸 것이다.1 is a view showing an apparatus for generating a logarithmic likelihood ratio of pulse amplitude modulation and quadrature amplitude modulation according to the present invention.
2 is a constellation diagram of a general octal pulse amplitude modulation according to an embodiment of the present invention.
3A to 3C are constant for each bit
Figure 112019076068911-pat00071
and
Figure 112019076068911-pat00072
This is a picture showing the areas with (i=0, i=1 or i=2).
4 is a flowchart of a method of calculating a logarithmic likelihood ratio in bits according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is constant for all bits
Figure 112019076068911-pat00073
and
Figure 112019076068911-pat00074
The area with (i=0,1,2) is shown separately.
6 is a flowchart illustrating a method for calculating a logarithmic likelihood ratio in bits according to another embodiment of the present invention.

이하에서 설명되는 모든 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 나타낸 것이며, 여기에 설명된 실시 예들과 다르게 변형되어 다양한 실시 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 공지 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 구체적인 설명은 생략하도록 한다.All of the embodiments described below are exemplarily shown to help understanding of the present invention, and may be implemented in various embodiments by being modified differently from the embodiments described herein. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or known component may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위해서 제공되는 것으로, 실제 형태나 축적을 그대로 도시한 것은 아니다. 또한, 각 구성요소들에 참조번호를 기재할 때, 동일한 구성요소들에 대해서는 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 표시하였다. The accompanying drawings are provided to aid the understanding of the invention, and do not show the actual form or accumulation as it is. In addition, when describing the reference numerals in the respective components, the same components are represented by the same reference numerals as much as possible even though they are displayed in different drawings.

이하에서 별도로 명시되지 않는 한, 명세서 전반에 걸쳐 동일 참조번호는 동일한 구성요소를 지칭한다.In the following, unless otherwise specified, the same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 '연결', '결합' 또는 '접속'될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing components of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being'connected','coupled' or'connected' to another component, the component may be directly connected, coupled or connected to the other component, but the component and the other components It should be understood that another component may be'connected','coupled' or'connected' between the elements.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명에 대한 다양한 변형 실시 예들이 있을 수 있다. Therefore, the embodiments illustrated in the present specification and the configuration illustrated in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and thus there may be various modified embodiments of the present invention. .

그리고 본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In addition, the terms or words used in the specification and claims should not be limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor can properly define the concept of terms in order to best describe his or her invention. It should be interpreted as a meaning and a concept consistent with the technical idea of the present invention in light of.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.In addition, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the general knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.

이하에서, 직교진폭변조의 복조 장치 및 방법에 대한 다양한 실시 예들을 설명함에 있어, 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로써 신호를 '송신' 또는 '전송'하는 경우, 구성요소는 다른 구성요소로 직접 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 다른 구성요소를 통하여 신호를 또 다른 구성요소로 전송할 수도 있음을 의미한다.Hereinafter, in describing various embodiments of a demodulation apparatus and method for orthogonal amplitude modulation, when one component'transmits' or'transmits' a signal as another component, the component may be used as another component. It means that a signal can be directly transmitted and a signal can be transmitted to another component through at least one other component.

이하에서는 설명의 편의를 위해 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 펄스진폭변조와 직교진폭변조의 대수우도비 생성 장치(100)에 대해 설명한다.Hereinafter, for convenience of description, the apparatus 100 for generating a logarithmic likelihood ratio of pulse amplitude modulation and quadrature amplitude modulation according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 본 발명에 따른 펄스진폭변조와 직교진폭변조의 대수우도비 생성 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an apparatus for generating a logarithmic likelihood ratio of pulse amplitude modulation and quadrature amplitude modulation according to the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 일반적인 8진 펄스진폭변조의 성상도이다.2 is a constellation diagram of a general octal pulse amplitude modulation according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 펄스진폭변조와 직교진폭변조의 대수우도비 생성 장치(100)는 변환부(1100), 성상도 저장부(1200), 대수우도비 산출부(1300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the apparatus 100 for generating a logarithmic likelihood ratio of pulse amplitude modulation and quadrature amplitude modulation according to the present invention includes a conversion unit 1100, a constellation storage unit 1200, and a logarithmic likelihood ratio calculation unit 1300. Includes.

M 진 펄스진폭변조 방식을 사용하는 송신기는 통상적으로

Figure 112019076068911-pat00075
개의 비트
Figure 112019076068911-pat00076
들을 그 비트 열에 따라 M 개의 변조심볼 중 하나인,
Figure 112019076068911-pat00077
로 매핑한 후 전송한다. 본 발명에 따른 펄스진폭변조와 직교진폭변조의 대수우도비 생성 장치(100)는 상기 전송된 변조 신호를 수신하는 수신장치이다.Transmitters using the M amplitude pulse amplitude modulation method are typically
Figure 112019076068911-pat00075
Bits
Figure 112019076068911-pat00076
Is one of the M modulation symbols according to the bit sequence,
Figure 112019076068911-pat00077
After mapping to, transmit. The apparatus 100 for generating a logarithmic likelihood ratio of pulse amplitude modulation and quadrature amplitude modulation according to the present invention is a receiving device for receiving the transmitted modulated signal.

대수우도비 산출부(1300)는 상기 통신채널 통과 후 포착된 수신심볼로부터 식(1)로 정의되는 각 비트의 대수우도비(bitwiselog-likelihood ratio, bitwiseLLR),

Figure 112019076068911-pat00078
들을 생성하고 이 값을 활용하여 복호 등의 신호처리를 수행한다.The logarithmic likelihood ratio calculating unit 1300 is a bitwise log-likelihood ratio (bitwiseLLR) of each bit defined by Equation (1) from the received symbol captured after passing the communication channel,
Figure 112019076068911-pat00078
And generate signal and perform signal processing such as decoding.

변환부(1100)는 안테나와 연결되고, 안테나를 통해 수신된 변조 심볼이 포함된 무선 신호에서 통신채널 통과후의 수신 심볼을 추출한다. The converter 1100 is connected to the antenna, and extracts a received symbol after passing a communication channel from a wireless signal including a modulation symbol received through the antenna.

성상도 저장부(1200)는 수신 심볼을 복조하는 과정에서 참조할 성상도, 예를 들어, 도 2에 도시된 성상도를 저장한다. 이때, 성상도에는 복수의 성상점이 포함되고, 각 성상점에 상응하는 비트열 정보가 포함된 변조심볼 정보가 포함될 수 있다.The constellation storage unit 1200 stores a constellation to be referred to in the process of demodulating a received symbol, for example, the constellation shown in FIG. 2. At this time, the constellation diagram may include a plurality of constellation points, and may include modulation symbol information including bit string information corresponding to each constellation point.

상기 변조심볼 정보에는 송신신호의 변조된 매핑값 중에서 분할된 m비트 열에 따라 M 개의 변조심볼로 매핑된 매핑값 정보

Figure 112019076068911-pat00079
및 상기 매핑값 정보
Figure 112019076068911-pat00080
로부터 정의된 영역별 고유 상수값이 저장될 수 있다.The modulation symbol information includes mapping value information mapped to M modulation symbols according to a divided m-bit sequence among modulated mapping values of a transmission signal.
Figure 112019076068911-pat00079
And the mapping value information
Figure 112019076068911-pat00080
A unique constant value for each region defined from may be stored.

여기서 m은 펄스진폭변조의 각 변조심볼에 매핑되는 비트 수, bi 는 변조심볼을 구성하는 i번째 비트, s(

Figure 112019076068911-pat00081
)는 비트에 따라 결정되는 송신부 변조심볼을 의미한다.Where m is the number of bits mapped to each modulation symbol of pulse amplitude modulation, b i is the i-th bit constituting the modulation symbol, s (
Figure 112019076068911-pat00081
) Means a modulation symbol of a transmitter determined according to bits.

또한, 영역별 고유상수값은

Figure 112019076068911-pat00082
로 정의될 수 있다.Also, the eigenconstant values for each area
Figure 112019076068911-pat00082
Can be defined as

대수우도비 산출부(1300)는 변환부(1100)로부터 수신한 무선 신호에서 추출한 수신 심볼과 성상도 저장부(1200)(이하 저장 심볼이라 지칭)에 저장된 비트열이 포함된 변조심볼 정보를 이용하여 비트단위 근사값 대수우도비를 산출한다.The logarithmic likelihood ratio calculator 1300 uses modulation symbol information including a received symbol extracted from a wireless signal received from the converter 1100 and a bit string stored in the constellation storage unit 1200 (hereinafter referred to as a storage symbol). By calculating the approximate likelihood ratio in bit units.

한편, 본 발명에 따른 펄스진폭변조와 직교진폭변조의 대수우도비 생성 장치 (100)는 M진 펄스진폭변조 또는 직교진폭변조 방식을 사용하는 송신기로부터 무선 신호를 수신하는 수신장치에 포함된 장치이다. On the other hand, the apparatus for generating a logarithmic likelihood ratio of pulse amplitude modulation and quadrature amplitude modulation according to the present invention is an apparatus included in a receiving device for receiving a radio signal from a transmitter using M amplitude pulse amplitude modulation or quadrature amplitude modulation. .

이하에서는, 8진 펄스진폭변조(generalized 8-PAM) 방식을 사용하는 수신장치를 예시로 하여 설명한다.Hereinafter, a receiving apparatus using an octal pulse amplitude modulation (generalized 8-PAM) method will be described as an example.

도 2를 참조하면, 일반화된 8진 펄스진폭변조를 사용하는 송신기는 전송하고자 하는 정보 비트들을 3비트

Figure 112019076068911-pat00083
단위로 분할한 후, 그 비트 열에 따라 8개의 변조심볼
Figure 112019076068911-pat00084
중 하나로 매핑하여 전송한다. 대수우도비 산출부(1300)에서 통신채널 통과 후의 수신심볼 r을 추출하여 식(1)의 정의로부터 수학식2와 같이 표현되는 비트단위 대수우도비(
Figure 112019076068911-pat00085
)들을 산출한다. Referring to FIG. 2, a transmitter using generalized octal pulse amplitude modulation has 3 bits of information bits to be transmitted.
Figure 112019076068911-pat00083
After dividing into units, 8 modulation symbols according to the bit string
Figure 112019076068911-pat00084
Map it to one of them and transmit it. The logarithmic likelihood ratio expressed in Equation 2 from the definition of Equation (1) by extracting the received symbol r after passing the communication channel in the logarithmic likelihood ratio calculating unit 1300 (
Figure 112019076068911-pat00085
).

여기서, bi는 변조심볼을 구성하는 i번째 비트, r은 송신부 변조심볼 s에 대응되는 수신심볼(

Figure 112019076068911-pat00086
)을 의미하며,
Figure 112019076068911-pat00087
는 i번째 비트의 비트단위 대수우도비, 즉, 수신심볼r이 주어졌을 때, i번째 비트 bi가 11일 확률과 0일 확률의 비의 자연로그 값을 의미한다.
Figure 112019076068911-pat00088
는 전송 중에 발생한 가산성 백색가우시안 잡음의 분산으로 그 값은
Figure 112019076068911-pat00089
이다.
Figure 112019076068911-pat00090
는 미리 지정된 값일 수 있다. Here, b i is the i-th bit constituting the modulation symbol, r is a reception symbol corresponding to the modulation symbol s of the transmitter (
Figure 112019076068911-pat00086
Means),
Figure 112019076068911-pat00087
Is a logarithmic likelihood ratio of the i-th bit, i.e., given the received symbol r, means the natural logarithm of the ratio of the probability that the i-th bit b i is 11 and the probability of being 0.
Figure 112019076068911-pat00088
Is the variance of the additive white Gaussian noise that occurred during transmission.
Figure 112019076068911-pat00089
to be.
Figure 112019076068911-pat00090
May be a predetermined value.

Figure 112019076068911-pat00091
Figure 112019076068911-pat00091

Figure 112019076068911-pat00092
Figure 112019076068911-pat00092

수학식3을 정확히 계산하는 것은 높은 복잡도를 필요로 한다. 이에 따라 본 발명의 일 실시 예에서는 다음 수학식6에 나타낸 Min 함수를 활용하여 수학식7과 같이 대수우도비는

Figure 112019076068911-pat00093
의 근사값 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00094
을 산출하여 활용할 수 있다.Accurately calculating Equation (3) requires high complexity. Accordingly, in one embodiment of the present invention, the logarithmic likelihood ratio is expressed as in Equation 7 by utilizing the Min function shown in Equation 6 below.
Figure 112019076068911-pat00093
Approximate likelihood ratio
Figure 112019076068911-pat00094
Can be calculated and utilized.

Figure 112019076068911-pat00095
Figure 112019076068911-pat00095

여기서, e는 자연상수이다.Here, e is a natural constant.

Figure 112019076068911-pat00096
은
Figure 112019076068911-pat00097
중에서 최소값을 출력하는 함수를 나타나게 되므로 이를 이용하여 다음 수학식7과 같이 간단하게 근사값의 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00098
를 산출할 수 있다.
Figure 112019076068911-pat00096
silver
Figure 112019076068911-pat00097
Since a function that outputs the minimum value is shown, using this, the logarithmic likelihood ratio of the approximate value is as simple as in Equation 7 below.
Figure 112019076068911-pat00098
Can be calculated.

Figure 112019076068911-pat00099
Figure 112019076068911-pat00099

한편, 수학식 7을 직접적으로 계산하는 것은 여전히 많은 연산을 필요로 한다.On the other hand, directly calculating Equation 7 still requires a lot of computation.

이를 개선하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에서는 근사값 대수우도비

Figure 112019076068911-pat00100
을 보다 간단하고 효율적으로 산출할 수 있는 방법을 제공한다.In order to improve this, in one embodiment of the present invention, the approximate likelihood ratio
Figure 112019076068911-pat00100
It provides a simpler and more efficient way to calculate.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 수신심볼 r이 주어졌을 때,

Figure 112019076068911-pat00101
(i번째 비트가 1,)이면서 r과 가장 가까운 변조심볼을
Figure 112019076068911-pat00102
라고 하고,
Figure 112019076068911-pat00103
(i번째 비트가 0,)이면서 r과 가장 가까운 변조심볼을
Figure 112019076068911-pat00104
라 정의하면, 수학식7은 다음 수학식10과 같이 표현될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the received symbol r is given,
Figure 112019076068911-pat00101
(i-th bit is 1,) and the modulation symbol closest to r
Figure 112019076068911-pat00102
And
Figure 112019076068911-pat00103
(i-th bit is 0,), and the modulation symbol closest to r
Figure 112019076068911-pat00104
If defined as, Equation 7 can be expressed as Equation 10 below.

Figure 112019076068911-pat00105
Figure 112019076068911-pat00105

또한, 수학식10은 다음 수학식13과 같이 더 변환될 수 있다.In addition, Equation 10 may be further transformed as Equation 13 below.

Figure 112019076068911-pat00106
Figure 112019076068911-pat00106

여기서, ki 및 ui는

Figure 112019076068911-pat00107
로 정의되는 상수이다.Where k i and u i are
Figure 112019076068911-pat00107
Is a constant defined by.

도 3a ~ 3c는 각 비트에 관하여 일정한

Figure 112019076068911-pat00108
과
Figure 112019076068911-pat00109
(i= 0, i= 1 또는 i= 2)를 갖는 영역을 구분하여 나타낸 그림이다.3A to 3C are constant for each bit
Figure 112019076068911-pat00108
and
Figure 112019076068911-pat00109
This is a picture showing the area with (i= 0, i= 1 or i= 2).

즉, 도 3a는 비트 b0에 관하여 일정한

Figure 112019076068911-pat00110
과
Figure 112019076068911-pat00111
를 갖는 영역 구분을 나타낸 것이고, 도 3b는 비트 b1에 관하여 일정한
Figure 112019076068911-pat00112
과
Figure 112019076068911-pat00113
를 갖는 영역 구분을 나타낸 것이며, 한편, 도 3a는 비트 b2에 관하여 일정한
Figure 112019076068911-pat00114
과
Figure 112019076068911-pat00115
를 갖는 영역 구분을 나타낸 그림이다.That is, FIG. 3A is constant with respect to bit b 0 .
Figure 112019076068911-pat00110
and
Figure 112019076068911-pat00111
Will showing a cell decomposition with, 3b is constant with respect to the bit b 1
Figure 112019076068911-pat00112
and
Figure 112019076068911-pat00113
Will showing a cell decomposition having, on the other hand, Figure 3a is a constant with respect to the bit b 2
Figure 112019076068911-pat00114
and
Figure 112019076068911-pat00115
It is a picture showing the division of areas with.

도 3a ~ 3c를 참조하면, 수신심볼r의 영역은 i 번째 비트가 1인 인접한 두 심볼 간 중점, 또는 i번째 비트가 0인 인접한 두 심볼 간 중점을 기준으로, 일정한

Figure 112019076068911-pat00116
과
Figure 112019076068911-pat00117
를 갖는 유한 개의 영역으로 분류될 수 있다. Referring to FIGS. 3A to 3C, the region of the received symbol r is constant based on the center point between two adjacent symbols having the i-th bit 1 or the center of two adjacent symbols having the i-th bit 0.
Figure 112019076068911-pat00116
and
Figure 112019076068911-pat00117
It can be classified into a finite number of domains.

예를 들면, 도 3a는 b0에 관해 일정한

Figure 112019076068911-pat00118
과
Figure 112019076068911-pat00119
를 갖는 영역들(
Figure 112019076068911-pat00120
)을 나타낸다.For example, FIG. 3A is constant with respect to b 0 .
Figure 112019076068911-pat00118
and
Figure 112019076068911-pat00119
Areas with
Figure 112019076068911-pat00120
).

도 3b는 b1에 관하여 일정한

Figure 112019076068911-pat00121
과
Figure 112019076068911-pat00122
를 갖는 영역들(
Figure 112019076068911-pat00123
)을 나타낸다.Figure 3b is constant with respect to b 1
Figure 112019076068911-pat00121
and
Figure 112019076068911-pat00122
Areas with
Figure 112019076068911-pat00123
).

도 3c는 비트 b2에 관하여 일정한

Figure 112019076068911-pat00124
과
Figure 112019076068911-pat00125
를 갖는 영역들(
Figure 112019076068911-pat00126
)을 나타낸다. 이렇게 구분된 각 영역에서는
Figure 112019076068911-pat00127
와
Figure 112019076068911-pat00128
가 일정하므로 이들로부터 정의되는
Figure 112019076068911-pat00129
와
Figure 112019076068911-pat00130
역시 일정하게 된다.Figure 3c is constant with respect to bit b 2
Figure 112019076068911-pat00124
and
Figure 112019076068911-pat00125
Areas with
Figure 112019076068911-pat00126
). In each of these areas
Figure 112019076068911-pat00127
Wow
Figure 112019076068911-pat00128
Is defined by these as it is constant
Figure 112019076068911-pat00129
Wow
Figure 112019076068911-pat00130
It will also be constant.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비트단위 대수우도비를 산출하는 방법을 나타낸 것이다.4 illustrates a method of calculating a logarithmic likelihood ratio in bits according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 각 비트(b0, b1, b2)열의 영역 중에서 수신심볼r이 속하는 영역을 획득하여 도 4의 방법으로 간단하게 비트단위 대수우도비를 산출하는 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is a method of simply calculating a logarithmic likelihood ratio by bit in the method of FIG. 4 by acquiring an area to which the reception symbol r belongs among areas of each bit (b 0 , b 1 , b 2 ) column. Is provided.

본 발명의 일 실시 예에 따른 대수우도비 생성 장치는 매핑된 변조심볼에 대해 각 비트에 대해 영역 구분 및 영역별 고유 상수

Figure 112019076068911-pat00131
와
Figure 112019076068911-pat00132
가 저장될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 저장된 각 비트에 대해 영역 구분 및 영역별 고유 상수
Figure 112019076068911-pat00133
와
Figure 112019076068911-pat00134
를 이용하여 도 4의 대수우도비 산출방법에 의해 추출된 수신심볼 정보로부터 비트단위 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00135
을 간단하게 산출할 수 있다.The apparatus for generating an algebraic likelihood ratio according to an embodiment of the present invention distinguishes regions for each bit for mapped modulation symbols and unique constants for each region
Figure 112019076068911-pat00131
Wow
Figure 112019076068911-pat00132
Can be stored. According to an embodiment of the present invention, for each stored bit, a region division and a region-specific constant
Figure 112019076068911-pat00133
Wow
Figure 112019076068911-pat00134
Bitwise logarithmic likelihood ratio from received symbol information extracted by the logarithmic likelihood ratio calculation method of FIG.
Figure 112019076068911-pat00135
Can be calculated simply.

본 발명의 일 실시 예에 따른 비트단위 대수우도비 산출방법은, 먼저, 비트 b0에 관한 영역에서 수신심볼r이 속하는 영역 판별하는 단계(101s)가 수행된다.In a method of calculating a logarithmic likelihood ratio according to an embodiment of the present invention, first, a step 101s of determining a region to which the reception symbol r belongs in a region related to bit b 0 is performed.

도 3a를 참조하면, 단계(101s)에서는 수신심볼r이 b0에 관한 영역(

Figure 112019076068911-pat00136
) 중 어디에 속하는 지를 판별한다.Referring to FIG. 3A, in step 101s, the received symbol r is an area related to b 0 (
Figure 112019076068911-pat00136
).

즉, 도 3a를 참조하면, 변조심볼을 구성하는 0번째 비트인 b0가 1인 인접한 두 변조심볼 간 중점, 또는 상기 b0가 0인 인접한 두 변조심볼 간 중점을 기준으로 구분되는

Figure 112019076068911-pat00137
와
Figure 112019076068911-pat00138
가 일정한 유한 개의 영역 중에서 상기 수신심볼 r이 속하는 영역을 판별하여 그 속하는 영역을 획득한다.In other words, referring to FIG. 3A, the center of two adjacent modulation symbols with 0 0 , b 0 being 1, which constitutes a modulation symbol, or the center of gravity between the two adjacent modulation symbols with 0 0 is divided.
Figure 112019076068911-pat00137
Wow
Figure 112019076068911-pat00138
Determines an area to which the received symbol r belongs among a limited number of finite areas, and acquires an area to which the received symbol r belongs.

예를 들면, 도 3a에서 수신심볼 r이 속하는 영역은 R0.3 영역으로 판별될 수 있다.For example, in FIG. 3A, an area to which the reception symbol r belongs may be determined as an R 0.3 area.

다음은 성상도 저장부(1200)에서 저장된 변조심볼 정보에서 수신심볼r이 속하는 것으로 판별된 영역의 대한 k 0 , u 0 값을 추출하는 단계(102s)가 수행된다.Next , a step 102s of extracting the values of k 0 and u 0 of the region determined to belong to the reception symbol r from the modulation symbol information stored in the constellation storage unit 1200 is performed.

다음은, 상기 추출된 k 0 , u 0 값을 상기 수학식13에 적용 연산하여 대수우도비

Figure 112019076068911-pat00139
를 산출하는 단계(103s)가 수행된다.Next, the extracted k 0 , u 0 Algebraic likelihood ratio by applying a value to Equation 13 above
Figure 112019076068911-pat00139
Step 103s for calculating is performed.

단계(103s)에서는 상기 수학식 13에서 i= 0인 수학식

Figure 112019076068911-pat00140
에 각각 상기 추출된 k 0 , u 0 값을 적용하여 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00141
를 산출하여 획득할 수 있다.In step 103s, in Equation 13, i=0
Figure 112019076068911-pat00140
Respectively, the extracted k 0 , u 0 Algebraic likelihood ratio by applying values
Figure 112019076068911-pat00141
It can be obtained by calculating.

다음은 b1에 관한 영역에서 수신심볼r이 속하는 영역 판별하는 단계(104s)가 수행된다.Next, a step 104s of determining a region to which the reception symbol r belongs in the region related to b 1 is performed.

단계(104s)에서는 수신심볼r이 b1에 관한 영역(

Figure 112019076068911-pat00142
) 중 어디에 속하는 지를 판별한다.In step 104s, the reception symbol r is an area related to b 1 (
Figure 112019076068911-pat00142
).

도 3b를 참조하면, 변조심볼을 구성하는 1번째 비트인 b1이 1인 인접한 두 변조심볼 간 중점, 또는 상기 b1이 0인 인접한 두 변조심볼 간 중점을 기준으로 구분되는

Figure 112019076068911-pat00143
과
Figure 112019076068911-pat00144
가 일정한 유한 개의 영역 중에서 상기 수신심볼 r이 속하는 영역을 판별하여 그 속하는 영역을 획득한다.Referring to Figure 3b, cross-modulation of the first bit b 1 of the adjacent two first modulation symbols constituting the symbol-weighted, or wherein b 1 is separated based on the focus between the two adjacent modulation symbols 0
Figure 112019076068911-pat00143
and
Figure 112019076068911-pat00144
Determines an area to which the received symbol r belongs among a limited number of finite areas, and acquires an area to which the received symbol r belongs.

예를 들면, 도 3b에서 수신심볼 r이 속하는 영역은 R1 ,2 영역으로 판별될 수 있다.For example, in FIG. 3B, a region to which the reception symbol r belongs may be determined as R1 and 2 regions.

다음은 성상도 저장부(1200)에서 저장된 변조심볼 정보에서 수신심볼r이 속하는 것으로 판별된 영역의 대한 k 1 , u 1 값을 추출하는 단계(105s)가 수행된다.Next , a step 105s of extracting the values of k 1 and u 1 for the region determined to belong to the reception symbol r from the modulation symbol information stored in the constellation storage unit 1200 is performed.

다음은, 상기 추출된 k 1 , u 1 값을 상기 수학식13에 적용 연산하여 대수우도비

Figure 112019076068911-pat00145
을 산출하는 단계(103s)가 수행된다.Next, the logarithmic likelihood ratio is calculated by applying the extracted values of k 1 and u 1 to Equation (13).
Figure 112019076068911-pat00145
Step 103s for calculating is performed.

단계(103s)에서는 상기 수학식 13식에서 i= 1인 수학식

Figure 112019076068911-pat00146
에 각각 상기 추출된 k 1 , u1값을 적용하여 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00147
을 산출하여 획득할 수 있다.In step 103s, in Equation 13, i=1
Figure 112019076068911-pat00146
Logarithmic likelihood ratio by applying the extracted k 1 and u1 values to
Figure 112019076068911-pat00147
Can be obtained by calculating.

다음은 b2에 관한 영역에서 수신심볼r이 속하는 영역 판별하는 단계(107s)가 수행된다.Next, a step 107s of determining a region to which the reception symbol r belongs in the region related to b2 is performed.

단계(104s)에서는 수신심볼r이 b2에 관한 영역(

Figure 112019076068911-pat00148
) 중 어디에 속하는 지를 판별한다.In step 104s, the received symbol r is the area related to b 2 (
Figure 112019076068911-pat00148
).

도 3c를 참조하면, 변조심볼을 구성하는 2번째 비트인 b2가 1인 인접한 두 변조심볼 간 중점, 또는 상기 b2가 0인 인접한 두 변조심볼 간 중점을 기준으로 구분되는

Figure 112019076068911-pat00149
과
Figure 112019076068911-pat00150
가 일정한 유한 개의 영역 중에서 상기 수신심볼 r이 속하는 영역을 판별하여 그 속하는 영역을 획득한다.Referring to FIG. 3C, the second bit constituting the modulation symbol, b 2 is 1, the center of gravity between two adjacent modulation symbols, or b 2 is 0, which is divided based on the center between two adjacent modulation symbols.
Figure 112019076068911-pat00149
and
Figure 112019076068911-pat00150
Determines an area to which the received symbol r belongs among a limited number of finite areas, and acquires an area to which the received symbol r belongs.

예를 들면, 도 3c에서 수신심볼 r이 속하는 영역은 R2,3 영역으로 판별된다.For example, in FIG. 3C, an area to which the reception symbol r belongs is determined as an R 2,3 area.

다음은 성상도 저장부(1200)에서 저장된 변조심볼 정보에서 수신심볼r이 속하는 것으로 판별된 영역의 대한 k 2 , μ 2 값을 추출하는 단계(108s)가 수행된다.Next , a step 108s of extracting the values of k 2 and μ 2 for the region determined to belong to the received symbol r from the modulation symbol information stored in the constellation storage unit 1200 is performed.

다음은, 상기 추출된 k 2 , μ 2 값을 상기 수학식13에 적용 연산하여 대수우도비

Figure 112019076068911-pat00151
을 산출하는 단계(109s)가 수행된다.Next, the logarithmic likelihood ratio is calculated by applying the extracted values of k 2 and μ 2 to Equation (13).
Figure 112019076068911-pat00151
Step 109s for calculating is performed.

단계(103s)에서는 상기 수학식 13식에서 i= 2인 수학식

Figure 112019076068911-pat00152
에 각각 상기 추출된 k 2 , u 2 값을 적용하여 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00153
을 산출하여 획득할 수 있다.In step 103s, in Equation 13, i=2
Figure 112019076068911-pat00152
Logarithmic likelihood ratio by applying the extracted k 2 and u 2 values to
Figure 112019076068911-pat00153
Can be obtained by calculating.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대수우도비 생성 장치(100)의 대수우도비 산출부(1300)는, 수신 심볼

Figure 112019076068911-pat00154
을 취득한 후, 각 비트( b 0 , b 1 , b 2 )에 관하여
Figure 112019076068911-pat00155
과
Figure 112019076068911-pat00156
(i= 0, i= 1 또는 i= 2)가 일정한 영역 중에서 수신심볼r이 속하는 영역을 획득하고, 성상도 저장부(1200)에서 획득된 영역에 대한 변조심볼 정보로부터 정의된 상수 정보를 추출하여 수학식13에 의한 간단한 연산을 수행하여 비트단위 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00157
를 산출함으로써, 종래의 복조 장치 및 대수우도비 산출부에서의 산출방법보다, 대폭 감소된 연산량으로 산출할 수 있다는 장점을 가진다.Therefore, the logarithmic likelihood ratio calculating unit 1300 of the logarithmic likelihood ratio generating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is a received symbol
Figure 112019076068911-pat00154
After obtaining, for each bit ( b 0 , b 1 , b 2 )
Figure 112019076068911-pat00155
and
Figure 112019076068911-pat00156
(i= 0, i= 1 or i= 2) acquires a region to which the reception symbol r belongs among constant regions, and extracts constant information defined from modulation symbol information for the region obtained from the constellation storage unit 1200 By performing a simple operation according to Equation (13)
Figure 112019076068911-pat00157
By calculating, it has an advantage that it can be calculated with a significantly reduced calculation amount than the calculation method in the conventional demodulation device and logarithmic likelihood ratio calculation unit.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 수신심볼r의 영역은 모든 비트에 관하여 일정한

Figure 112019076068911-pat00158
를 갖는 유한 개의 영역으로 분류될 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the area of the reception symbol r is constant with respect to all bits.
Figure 112019076068911-pat00158
It can be classified into a finite number of domains.

도 5는 모든 비트에 관하여 일정한

Figure 112019076068911-pat00159
를 갖는 영역을 구분하여 나타낸 그림이다Figure 5 is constant for all bits
Figure 112019076068911-pat00159
It is a picture showing the areas with

도 5를 참조하면, 도 3(a), (b), (c)로부터 모든 비트(b0, b1, b2)열에서 일정한

Figure 112019076068911-pat00160
를 갖는 구분된 영역(
Figure 112019076068911-pat00161
)을 얻을 수 있다. 앞서 서술한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 성상도 저장부(1200)에서는 획득된 영역에 대한 변조심볼 정보로부터 정의된 상수 정보인 영역의 고유상수인
Figure 112019076068911-pat00162
와
Figure 112019076068911-pat00163
에 대한 정보가 저장된다.Referring to FIG. 5, all bits (b 0 , b 1 , b 2 ) from FIG. 3(a), (b), (c) are constant.
Figure 112019076068911-pat00160
Separated area with
Figure 112019076068911-pat00161
). As described above, in the constellation storage unit 1200 according to an embodiment of the present invention, the intrinsic constant of a region that is constant information defined from modulation symbol information for the acquired region
Figure 112019076068911-pat00162
Wow
Figure 112019076068911-pat00163
Information about is stored.

본 발명의 또 다른 실시 예에서는 연산량을 더욱 줄이기 위해 다음과 같은 대수우도비 산출방법이 제시된다.In another embodiment of the present invention, the following logarithmic likelihood ratio calculation method is proposed to further reduce the computational amount.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 비트단위 대수우도비 산출방법에 대한 순서도를 도시한 것이다.6 is a flowchart illustrating a method of calculating a logarithmic likelihood ratio in bits according to another embodiment of the present invention.

도 6의 또 다른 실시 예를 참조하면, 도 4의 실시 예보다 연산량을 더욱 줄이기 위해 위와 같은 모든 비트( b 0 , b 1 , b 2 )열에서 일정한

Figure 112019076068911-pat00164
를 갖는 구분된 영역(
Figure 112019076068911-pat00165
)을 이용하여 간단하게 비트단위 대수우도비 산출방법이 제공될 수 있다.Referring to another embodiment of FIG. 6, in order to further reduce the computation amount than the embodiment of FIG. 4, all the bits ( b 0 , b 1 , b 2 ) in the above column are constant.
Figure 112019076068911-pat00164
Separated area with
Figure 112019076068911-pat00165
), a method of calculating a logarithmic likelihood ratio in bits can be provided.

본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 비트단위 대수우도비 산출방법은, 먼저 모든 비트에 관해 일정한 Si +와 Si - (i=0,1,2)를 갖는 영역 중에서 수신심볼r이 속하는 영역을 판별하는 단계(201s)가 수행된다.According to another embodiment of the present invention, a method for calculating a logarithmic likelihood ratio in units of bits, first, a reception symbol r belongs to a region among S i + and S i − (i=0,1,2) that are constant for all bits. Step 201s of determining the area is performed.

예를 들어 도 5를 참조하면, 대수우도비 산출부(1300)는 일정한

Figure 112019076068911-pat00166
를 갖는 구분된 영역(
Figure 112019076068911-pat00167
) 중 수신심볼r은 R 6 영역에 속하는 것으로 판별될 수 있다.For example, referring to FIG. 5, the logarithmic likelihood ratio calculating unit 1300 is constant
Figure 112019076068911-pat00166
Separated area with
Figure 112019076068911-pat00167
), the received symbol r is R 6 It can be determined to belong to the domain.

다음은, 201s단계에서 판별된 영역에 대해 저장된 변조심볼 정보로부터 해당 영역의

Figure 112019076068911-pat00168
와
Figure 112019076068911-pat00169
(i = 0, 1, 2)를 추출하는 단계(202s)가 수행된다.Next, from the modulation symbol information stored for the region determined in step 201s, of the region
Figure 112019076068911-pat00168
Wow
Figure 112019076068911-pat00169
Step (202s) of extracting (i = 0, 1, 2) is performed.

다음은, 202s단계에서 추출된 ki, μi를 상기 수학식13에 적용, 연산하여 제1 근사치 대수우도비를 산출하는 단계(203s)가 수행된다.Next, a step 203s of calculating a first approximation logarithmic likelihood ratio by performing k i , μ i extracted in step 202s and applying it to Equation 13 is performed.

다음은 203s 단계에서 i= 0에 대해 추출된 k 0 , μ 0 값을 적용,

Figure 112019076068911-pat00170
의 연산을 수행하여 수행하여
Figure 112019076068911-pat00171
값을 산출한다. Next, apply the extracted values of k 0 and μ 0 for i= 0 in step 203s.
Figure 112019076068911-pat00170
By performing the operation of
Figure 112019076068911-pat00171
Calculate the value.

다음은 204s 단계에서 i= 1에 대해 추출된 k 1 , μ 1 값을 적용,

Figure 112019076068911-pat00172
의 연산을 수행하여 수행하여
Figure 112019076068911-pat00173
값을 산출한다. Next, apply the extracted values of k 1 and μ 1 for i= 1 in step 204s.
Figure 112019076068911-pat00172
By performing the operation of
Figure 112019076068911-pat00173
Calculate the value.

다음은 205s단계에서 i= 2에 대해 추출된 k 2 , μ 2 값을 적용,

Figure 112019076068911-pat00174
의 연산을 수행하여
Figure 112019076068911-pat00175
값을 산출한다. Next, apply the extracted k 2 and μ 2 values for i= 2 in step 205s.
Figure 112019076068911-pat00174
By performing the operation of
Figure 112019076068911-pat00175
Calculate the value.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 도 4의 실시 예에서 산출된 대수우도비 값 또는 도 6의 실시 예에서 산출된 대수우도비 값에 보정값을 가산하여 보정된 대수우도비를 산출하는 보정값 가산단계를 더 포함할 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the corrected log-likelihood ratio is calculated by adding a correction value to the log-likelihood ratio value calculated in the embodiment of FIG. 4 or the log-likelihood ratio value calculated in the embodiment of FIG. 6. It may further include a correction value addition step.

본 발명의 또 다른 측면의 일 실시 예에 따른 보정값 가산단계에서는 다음 수학식 14와 같이 앞서 산출된 대수우도비값

Figure 112019076068911-pat00176
에 보정항
Figure 112019076068911-pat00177
를 가산하여 보정된 비트단위 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00178
(i= 0, 1, 2)를 산출한다.In the step of adding a correction value according to an embodiment of another aspect of the present invention, the logarithmic likelihood ratio value previously calculated as in Equation 14 below
Figure 112019076068911-pat00176
Correction term
Figure 112019076068911-pat00177
Bitwise logarithmic likelihood ratio corrected by adding
Figure 112019076068911-pat00178
(i= 0, 1, 2).

Figure 112019076068911-pat00179
Figure 112019076068911-pat00179

Figure 112019076068911-pat00180
(I = 0, 1, 2)
Figure 112019076068911-pat00180
(I = 0, 1, 2)

여기서, 보정항

Figure 112019076068911-pat00181
는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신기의 펄스진폭변조와 직교진폭변조의 대수우도비 생성 장치(100)가 저장하고 있는 모든 영역에의
Figure 112019076068911-pat00182
와
Figure 112019076068911-pat00183
값을 활용하여 산출할 수 있다. 즉,
Figure 112019076068911-pat00184
는 수신기에서 특성에 따라 산출할 수 있는 임의의 보정 값을 의미한다.Here, the correction term
Figure 112019076068911-pat00181
Is a logarithmic likelihood ratio generating apparatus 100 of the pulse amplitude modulation and the quadrature amplitude modulation of the receiver according to an embodiment of the present invention.
Figure 112019076068911-pat00182
Wow
Figure 112019076068911-pat00183
It can be calculated using the value. In other words,
Figure 112019076068911-pat00184
Is an arbitrary correction value that can be calculated according to the characteristics of the receiver.

위에서 서술한 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위해 일반화된 8진 펄스진폭변조를 일례로 서술된 것이며, 본 발명은 임의의 변조심볼 간격과 임의의 비트열 매핑을 갖는 일반화된 M진 펄스진폭변조에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 두 개의 서로 직교하는 좌표 축을 갖는 일반화된 M진 직교진폭변조에 적용될 수 있다.The above description is described as an example of a generalized octal pulse amplitude modulation to help the understanding of the present invention, and the present invention relates to a generalized M amplitude pulse amplitude modulation having an arbitrary modulation symbol interval and an arbitrary bit string mapping. Not only can it be applied, but it can also be applied to generalized M-square orthogonal amplitude modulation with two orthogonal coordinate axes.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 임의의 변조심볼간격과 비트열 매핑을 갖는 펄스진폭변조와 직교진폭변조의 비트단위 대수우도비들을 간단하고 효율적으로 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to simply and efficiently calculate the logarithmic-likelihood ratios of pulse amplitude modulation and quadrature amplitude modulation having arbitrary modulation symbol intervals and bit string mapping.

본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100) 및 복조 방법은 비트단위 대수우도비를 산출하기 위해 필요한 연산량을 대폭 감소시킬 수 있으며, 정확한 비트단위 대수우도비를 산출할 수 있다.The orthogonal amplitude modulation demodulation apparatus 100 and the demodulation method according to the present invention can significantly reduce the amount of computation required to calculate the bitwise logarithmic likelihood ratio, and can calculate the exact bitwise logarithmic likelihood ratio.

한편, 본 명세서에서, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수도 있다. Meanwhile, in the present specification, each block or each step may represent a part of a module, segment, or code including one or more executable instructions for executing specified logical functions.

또한, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서에 구애되지 않고 발생하는 것이 가능할 수 있다. Also, in some alternative embodiments, it may be possible that the functions mentioned in blocks or steps occur out of order.

예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하다. 그리고 블록들 또는 단계들은 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.For example, it is also possible that two blocks or steps shown in succession are actually executed substantially simultaneously. And it is also possible that blocks or steps are sometimes performed in reverse order according to the corresponding function.

본 명세서에 설명된 실시 예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈 또는 이들 모두의 결합으로 직접 구현될 수도 있다. The steps of a method or algorithm described in connection with the embodiments described herein may be implemented directly by hardware executed by a processor, software module, or a combination of both.

소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다.The software module may reside in RAM memory, flash memory, ROM memory, EPROM memory, EEPROM memory, registers, hard disk, removable disk, CD-ROM, or any other form of storage medium known in the art.

예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 하지만, 이와 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다.An exemplary storage medium is coupled to the processor, which processor can read information from and write information to the storage medium. However, in other ways, the storage medium may be integral to the processor.

한편, 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.Meanwhile, the processor and the storage medium may reside in an application specific integrated circuit (ASIC). The ASIC may reside within a user terminal. Alternatively, the processor and storage medium may reside as separate components within the user terminal.

또한, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것도 가능하다. 이때, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.Further, the present invention can also be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. At this time, the computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data that can be read by a computer system are stored.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 케리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, etc., which are implemented in the form of carrier waves (for example, transmission via the Internet). Includes.

또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.In addition, the computer-readable recording medium can be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention pertains.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시 예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. The embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and may be variously modified without departing from the technical spirit of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 복조 장치
1100: 변환부
1200: 성상점 저장부
1300: 대수우도비 산출부100: demodulation device
1100: conversion unit
1200: constellation store storage
1300: Algebraic likelihood ratio calculator

Claims (9)

펄스진폭변조 또는 직교진폭변조된 무선 신호가 안테나를 통해 수신되면 상기 무선 신호에서 수신 심볼을 추출하는 변환부, 성상도에 배치된 성상점 및 상기 성상점에 각각 매칭되는 수신심볼 정보를 저장하는 성상도 저장부; 및 상기 수신심볼을 추출하여 비트단위 대수우도비(Bitwise LLR)를 산출하는 대수우도비 산출부를 포함하는, 대수우도비 생성 장치에 있어서,
상기 대수우도비 산출부는 m=3일 경우 다음 수학식31에 의해 비트단위 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00185
을 산출하는 것을 특징으로 하는 대수우도비 생성 장치.
(수학식31)
Figure 112019076068911-pat00186

여기서 m은 펄스진폭변조의 각 변조심볼에 매핑되는 비트 수, r은 수신심볼의 매핑값,
Figure 112019076068911-pat00187
는 i 번째 비트가 1인 변조심볼 중에서 r과 가장 가까운 변조심볼,
Figure 112019076068911-pat00188
는 i 번째 비트가 0인 변조심볼 중에서 r과 가장 가까운 변조심볼,
Figure 112019076068911-pat00189
는 전송 중에 발생한 가산성 백색가우시안 잡음의 분산을 의미함.
When a pulse-amplitude-modulated or quadrature-amplitude-modulated radio signal is received through an antenna, a converter for extracting a received symbol from the radio signal, a constellation for storing constellation points arranged in a constellation diagram and reception symbol information matching each of the constellation points Degree storage unit; And an algebraic likelihood ratio calculating unit for extracting the received symbol to calculate a bitwise LLR.
When the logarithmic likelihood ratio calculation unit is m=3, the logarithmic likelihood ratio in bit units by the following equation (31)
Figure 112019076068911-pat00185
Algebraic likelihood ratio generating device, characterized in that for calculating.
(Equation 31)
Figure 112019076068911-pat00186

Where m is the number of bits mapped to each modulation symbol of pulse amplitude modulation, r is the mapping value of the received symbol,
Figure 112019076068911-pat00187
Is the modulation symbol closest to r among the modulation symbols with i-th bit 1,
Figure 112019076068911-pat00188
Is the modulation symbol closest to r among the modulation symbols whose i-th bit is 0,
Figure 112019076068911-pat00189
Means the dispersion of additive white Gaussian noise generated during transmission.
청구항 제1항에 있어서,
상기 수학식31은 다음 수학식32로 변환되는 것을 특징으로 하며, 다음 수학식32에 의해 비트단위 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00190
을 산출하는 것을 특징으로 하는 대수우도비 생성 장치.
(수학식 32)
Figure 112019076068911-pat00191

여기서
Figure 112019076068911-pat00192
,
Figure 112019076068911-pat00193
로 정의되는 상수임
The method according to claim 1,
Equation 31 is characterized in that the conversion to the following equation 32, the logarithmic likelihood ratio in bits by the following equation 32
Figure 112019076068911-pat00190
Algebraic likelihood ratio generating device, characterized in that for calculating.
(Equation 32)
Figure 112019076068911-pat00191

here
Figure 112019076068911-pat00192
,
Figure 112019076068911-pat00193
Is a constant defined by
청구항 제2항에 있어서,
상기 대수우도비 산출부는, 상기 수신 심볼 r을 취득한 후, 변조심벌을 구성하는 0번째 비트인 b0가 1인 인접한 두 변조심볼 간 중점, 또는 상기 b0가 0인 인접한 두 변조심볼 간 중점을 기준으로 구분되는
Figure 112020024882044-pat00194
와
Figure 112020024882044-pat00195
가 일정한 유한 개의 영역 중에서 상기 수신심볼 r이 속하는 영역을 획득하고, 상기 성상도 저장부에서 상기 획득된 영역에 대한 변조심볼 정보로부터 정의된 상수 정보
Figure 112020024882044-pat00196
및
Figure 112020024882044-pat00197
를 추출하여 상기 수학식32에 적용하고 연산을 수행하여 상기 대수우도비
Figure 112020024882044-pat00198
를 산출 하고,
변조심볼을 구성하는 1번째 비트인 b1가 1인 인접한 두 변조심볼 간 중점, 또는 상기 b1가 0인 인접한 두 변조심볼 간 중점을 기준으로 구분되는
Figure 112020024882044-pat00199
과
Figure 112020024882044-pat00200
가 일정한 유한 개의 영역 중에서 상기 수신심볼 r이 속하는 영역을 획득하고, 상기 성상도 저장부에서 상기 획득된 영역에 대한 변조심볼 정보로부터 정의된 상수 정보
Figure 112020024882044-pat00201
및
Figure 112020024882044-pat00202
를 추출하여 상기 수학식32에 적용하고 연산을 수행하여 상기 대수우도비
Figure 112020024882044-pat00203
를 산출하며,
변조심볼을 구성하는 2번째 비트인 b2가 1인 인접한 두 변조심볼 간 중점, 또는 상기 b2가 0인 인접한 두 변조심볼 간 중점을 기준으로 구분되며
Figure 112020024882044-pat00204
과
Figure 112020024882044-pat00205
가 동일한 유한 개의 영역 중에서 상기 수신심볼 r이 속하는 영역을 획득하고, 상기 성상도 저장부에서 상기 획득된 영역에 대한 변조심볼 정보로부터 정의된 상수 정보
Figure 112020024882044-pat00206
및
Figure 112020024882044-pat00207
를 추출하여 상기 수학식32에 적용하고 연산을 수행하여 상기 대수우도비
Figure 112020024882044-pat00208
를 산출하는 것을 특징으로 하는 대수우도비 생성장치.
The method according to claim 2,
The logarithmic likelihood ratio calculation unit, the 0-th bit of b 0 is the first focus between the two adjacent modulation symbols, or the b 0 between the adjacent two modulation symbols 0 emphasis constituting acquires the received symbol r, the modulation symbol Classified by criteria
Figure 112020024882044-pat00194
Wow
Figure 112020024882044-pat00195
Obtains a region to which the received symbol r belongs, among constant finite regions, and constant information defined from modulation symbol information for the acquired region in the constellation storage unit
Figure 112020024882044-pat00196
And
Figure 112020024882044-pat00197
Extract and apply it to the equation (32) and perform the operation to calculate the algebraic likelihood ratio
Figure 112020024882044-pat00198
Calculate
Focusing the first bit b 1 of the modulation symbols that make up one of the two adjacent cross-modulation symbols, or that the b 1 are separated, based on the focus between the two adjacent modulation symbols 0
Figure 112020024882044-pat00199
and
Figure 112020024882044-pat00200
Obtains a region to which the received symbol r belongs, among constant finite regions, and constant information defined from modulation symbol information for the acquired region in the constellation storage unit
Figure 112020024882044-pat00201
And
Figure 112020024882044-pat00202
Extract and apply it to the equation (32) and perform the operation to calculate the algebraic likelihood ratio
Figure 112020024882044-pat00203
Yields
The second bit constituting the modulation symbol is divided based on the center point between two adjacent modulation symbols whose b 2 is 1 or the center point between two adjacent modulation symbols whose b 2 is 0,
Figure 112020024882044-pat00204
and
Figure 112020024882044-pat00205
Obtains a region to which the received symbol r belongs, from among the same finite regions, and constant information defined from modulation symbol information for the acquired region in the constellation storage unit
Figure 112020024882044-pat00206
And
Figure 112020024882044-pat00207
Extract and apply it to the equation (32) and perform the operation to calculate the algebraic likelihood ratio
Figure 112020024882044-pat00208
Algebraic likelihood ratio generating device, characterized in that for calculating.
청구항 제2항에 있어서,
상기 대수우도비 산출부는, 상기 수신 심볼 r을 취득한 후, 변조심볼이 매핑된 모든 비트에 관해 일정한
Figure 112020024882044-pat00209
,
Figure 112020024882044-pat00210
,
Figure 112020024882044-pat00211
,
Figure 112020024882044-pat00212
,
Figure 112020024882044-pat00213
,
Figure 112020024882044-pat00214
를 갖는 구분된 영역 중 상기 수신심볼 r이 속하는 영역을 획득하고, 상기 성상도 저장부에서 상기 획득된 영역에 대한 상수 정보
Figure 112020024882044-pat00215
및
Figure 112020024882044-pat00216
(i= 0,1,2)들을 추출하여, 상기 수학식32에 적용하고 연산을 수행하는 것에 의해 상기 대수우도비
Figure 112020024882044-pat00217
를 산출하는 것을 특징으로 하는 대수우도비 생성 장치.
The method according to claim 2,
The logarithmic likelihood ratio calculating unit, after acquiring the received symbol r, is constant with respect to all bits to which modulation symbols are mapped.
Figure 112020024882044-pat00209
,
Figure 112020024882044-pat00210
,
Figure 112020024882044-pat00211
,
Figure 112020024882044-pat00212
,
Figure 112020024882044-pat00213
,
Figure 112020024882044-pat00214
Acquire a region to which the received symbol r belongs, among the divided regions having a constant information in the constellation storage unit
Figure 112020024882044-pat00215
And
Figure 112020024882044-pat00216
The algebraic likelihood ratio by extracting (i= 0,1,2), applying it to the equation (32), and performing an operation
Figure 112020024882044-pat00217
Algebraic likelihood ratio generating apparatus, characterized in that for calculating.
청구항 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 산출된 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00218
값에 다음 수학식33의 보정값을 가산하여 보정된 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00219
를 산출하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대수우도비 생성장치.
(수학식 33)
Figure 112019076068911-pat00220
(i= 0, 1, 2)
보정항
Figure 112019076068911-pat00221
는 상기 대수우도비 생성 장치가 저장하고 있는 모든 영역에의
Figure 112019076068911-pat00222
와
Figure 112019076068911-pat00223
값을 활용하여 산출할 수 있는 임의의 보정값을 의미함.
The method according to claim 3 or 4,
Algebraic likelihood ratio calculated above
Figure 112019076068911-pat00218
Algebraic likelihood ratio corrected by adding the correction value of the following equation (33) to the value.
Figure 112019076068911-pat00219
Calculating; Algebraic likelihood ratio generating apparatus further comprising a.
(Equation 33)
Figure 112019076068911-pat00220
(i= 0, 1, 2)
Correction term
Figure 112019076068911-pat00221
Of the logarithmic likelihood ratio generating device
Figure 112019076068911-pat00222
Wow
Figure 112019076068911-pat00223
It means an arbitrary correction value that can be calculated by using the value.
대수우도비 생성장치가 대수우도비를 생성하는 방법에 있어서,
상기 대수우도비 생성장치는 다음 수학식34에 의해 비트단위 대수우도비를 산출하는 것을 특징으로 하는 대수우도비 생성방법.
(수학식 34)
Figure 112020024882044-pat00224

여기서 r은 수신심볼의 매핑값,
Figure 112020024882044-pat00225
는 i 번째 비트가 1인 변조심볼 중에서 r과 가장 가까운 변조심볼,
Figure 112020024882044-pat00226
는 i 번째 비트가 0인 변조심볼 중에서 r과 가장 가까운 변조심볼을 의미하며,
Figure 112020024882044-pat00227
는 전송 중에 발생한 가산성 백색가우시안 잡음의 분산을 의미하고,
Figure 112020024882044-pat00228
Figure 112020024882044-pat00229
로 정의되는 상수임.
In the method of generating a logarithmic likelihood ratio apparatus,
The logarithmic likelihood ratio generating method calculates a logarithmic likelihood ratio by a bit-wise logarithmic likelihood ratio by the following equation (34).
(Equation 34)
Figure 112020024882044-pat00224

Where r is the mapping value of the received symbol,
Figure 112020024882044-pat00225
Is the modulation symbol closest to r among the modulation symbols with i-th bit 1,
Figure 112020024882044-pat00226
Denotes the modulation symbol closest to r among the modulation symbols in which the i-th bit is 0,
Figure 112020024882044-pat00227
Means the dispersion of additive white Gaussian noise generated during transmission,
Figure 112020024882044-pat00228
Figure 112020024882044-pat00229
Is a constant defined by
제6항에 있어서,
상기 대수우도비 생성방법은,
변조심볼을 구성하는 0번째 비트인 b0 에 대해 수신심볼r이 속하는 영역 판별하는 단계;
상기 대수우도비 생성 장치에 저장된 변조심볼 정보로부터 상기 판별된 영역에 대해 k0, μ0 를 추출하는 단계;
상기 수학식 34에 상기 추출된 k0, μ 0 및 i= 0을 적용, 연산하여 대수우도비
Figure 112020024882044-pat00230
를 산출하는 단계;
변조심볼을 구성하는 1번째 비트인 b1 에 대해 수신심볼r이 속하는 영역 판별하는 단계;
상기 대수우도비 생성 장치에 저장된 변조심볼 정보로부터 상기 판별된 영역에 대해 k1, μ1 를 추출하는 단계;
상기 수학식 34에 상기 추출된 k1, μ1 및 i= 1을 적용, 연산하여 대수우도비
Figure 112020024882044-pat00231
을 산출하는 단계;
변조심볼을 구성하는 2번째 비트인 b2 에 대해 수신심볼r이 속하는 영역 판별하는 단계;
상기 대수우도비 생성 장치에 저장된 변조심볼 정보로부터 상기 판별된 영역에 대해 k2, μ2 를 추출하는 단계; 및
상기 수학식 34에서 상기 추출된 k2, μ2, 및 i= 2를 적용, 연산하여 대수우도비
Figure 112020024882044-pat00232
을 산출하는 단계;
를 포함하여 대수우도비
Figure 112020024882044-pat00233
(i= 0, 1, 2)를 산출하는 것을 특징으로 하는 대수우도비 생성방법.
The method of claim 6,
The algebraic likelihood ratio generation method,
Determining a region to which the received symbol r belongs to b 0 , which is the 0th bit constituting the modulation symbol;
Extracting k 0 and μ 0 for the determined region from modulation symbol information stored in the logarithmic likelihood ratio generating device;
Algebraic likelihood ratio by applying and calculating the extracted k 0 , μ 0 and i= 0 to Equation 34
Figure 112020024882044-pat00230
Calculating a;
Determining a region to which the received symbol r belongs to b 1 , which is the first bit constituting the modulation symbol;
Extracting k 1 and μ 1 for the determined region from modulation symbol information stored in the logarithmic likelihood ratio generating device;
Algebraic likelihood ratio by applying and calculating the extracted k 1 , μ 1 and i= 1 to Equation 34
Figure 112020024882044-pat00231
Calculating a;
Determining a region to which the received symbol r belongs to the second bit constituting the modulation symbol, b 2 ;
Extracting k 2 and μ 2 for the determined region from modulation symbol information stored in the log-likelihood ratio generating device; And
Algebraic likelihood ratio by applying and calculating the extracted k 2 , μ 2, and i= 2 in Equation 34
Figure 112020024882044-pat00232
Calculating a;
Algebra likelihood ratio, including
Figure 112020024882044-pat00233
Algebraic likelihood ratio generation method, characterized in that (i = 0, 1, 2) is calculated.
청구항 제6항에 있어서,
상기 대수우도비 생성방법은,
변조심볼이 매핑된 모든 비트에 관해 일정한
Figure 112019076068911-pat00234
,
Figure 112019076068911-pat00235
,
Figure 112019076068911-pat00236
,
Figure 112019076068911-pat00237
,
Figure 112019076068911-pat00238
,
Figure 112019076068911-pat00239
를 갖는 구분된 영역에서 수신심볼r이 속하는 영역을 판별하는 단계;
상기 판별된 영역에 대해 상기 대수우도비 생성장치에 저장된 변조심볼 정보로부터 해당 영역의
Figure 112019076068911-pat00240
와
Figure 112019076068911-pat00241
를 추출하는 단계; 및
상기 추출된 k i, μ i 를 상기 수학식34에 적용, 연산하여 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00242
(i= 0,1,2)를 산출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 대수우도비 생성방법.
The method according to claim 6,
The algebraic likelihood ratio generation method,
The modulation symbol is constant for all mapped bits.
Figure 112019076068911-pat00234
,
Figure 112019076068911-pat00235
,
Figure 112019076068911-pat00236
,
Figure 112019076068911-pat00237
,
Figure 112019076068911-pat00238
,
Figure 112019076068911-pat00239
Determining a region to which the reception symbol r belongs in the divided region having a;
For the determined region, from the modulation symbol information stored in the logarithmic likelihood ratio generating device,
Figure 112019076068911-pat00240
Wow
Figure 112019076068911-pat00241
Extracting; And
Algebraic likelihood ratio by applying and calculating the extracted k i, μ i in Equation (34)
Figure 112019076068911-pat00242
calculating (i= 0,1,2); Algebraic likelihood ratio generating method comprising a.
청구항 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 산출된 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00243
값에 다음 수학식35의 보정값을 가산하여 보정된 대수우도비
Figure 112019076068911-pat00244
를 산출하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대수우도비 생성방법.
(수학식 35)
Figure 112019076068911-pat00245
(i= 0, 1, 2)
보정항
Figure 112019076068911-pat00246
는 상기 대수우도비 생성 장치가 저장하고 있는 모든 영역에의 상기
Figure 112019076068911-pat00247
와
Figure 112019076068911-pat00248
값을 활용하여 산출할 수 있는 임의의 보정 값을 의미함.
The method according to claim 7 or 8,
Algebraic likelihood ratio calculated above
Figure 112019076068911-pat00243
Algebraic likelihood ratio corrected by adding the correction value of the following equation (35) to the value.
Figure 112019076068911-pat00244
Calculating; Algebraic likelihood ratio generating method further comprising a.
(Equation 35)
Figure 112019076068911-pat00245
(i= 0, 1, 2)
Correction term
Figure 112019076068911-pat00246
Is a reminder to all areas stored in the logarithmic likelihood ratio generating device.
Figure 112019076068911-pat00247
Wow
Figure 112019076068911-pat00248
It means an arbitrary correction value that can be calculated by using the value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101072559B1 (en) * 2009-10-28 2011-10-11 강릉원주대학교산학협력단 Method and demodulator for calculating log-likelihood ratio
KR101586000B1 (en) 2014-09-24 2016-01-18 강릉원주대학교산학협력단 Apparatus and method for calculating log-likelihood ratio

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