CN111786926B - 接收装置、接收方法、发送装置及发送方法 - Google Patents

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Abstract

一种接收装置、接收方法、发送装置及发送方法。接收装置具备：接收部，接收复用信号；第一解映射部，在复用信号将第二数据序列的第二调制码元串作为未确定的信号成分包含的状态下，通过对复用信号进行解映射来生成第一数据序列的第一位似然串；第二解映射部，在复用信号将第一数据序列的第一调制码元串作为未确定的信号成分包含的状态下，通过对复用信号进行解映射来生成第二数据序列的第二位似然串；第一解码部，通过对第一位似然串进行差错控制解码，来导出第一数据序列；以及第二解码部，通过对第二位似然串进行差错控制解码，来导出第二数据序列。

Description

接收装置、接收方法、发送装置及发送方法
本申请是申请日为2017年3月23日，申请号为201780020453.2，发明名称为“接收装置和接收方法”的原申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及一种接收复用信号并从复用信号导出多个数据序列的接收装置等。
背景技术
作为将多个数据序列进行复用来发送的复用方式，已知使用叠加编码(Superposition Coding)的复用方式(非专利文献1)。作为其它复用方式，已知时分复用(Time Division Multiplexing)和频分复用(Frequency Division Multiplexing)等(非专利文献2)。
使用叠加编码的复用方式相比于时分复用和频分复用而言，适用于将要求不同的噪音耐受性(接收耐受性)的多个数据序列进行复用的情况。使用叠加编码的复用方式还以层分复用(Layer Division Multiplexing)这样的名称已知。另外，使用叠加编码的复用方式还作为应用于多址接入的非正交多址接入(Non-Orthogonal Division MultipleAccess：NOMA)已知。
在使用叠加编码的复用方式中，发送装置将通过对多个数据序列分别进行调制来得到的多个调制码元按规定的电力分配叠加并发送。接收装置从噪音耐受性高的分层的调制码元起按顺序进行通过叠加编码被复用的多个调制码元的解调，直到期望的数据序列所属的分层的调制码元的解调完成为止。
具体地说，接收装置进行噪音耐受性最高的分层的调制码元的解调来估计数据序列。然后，接收装置在未估计出期望的数据序列的情况下，基于所估计出的其它数据序列生成调制码元的副本(replica)，从接收信号取消副本，对噪音耐受性次高的分层的调制码元进行解调来估计新的数据序列。接收装置重复这些处理直到估计出期望的数据序列为止。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：Seokhyun YOON and Donghee KIM,Performance ofSuperposition Coded Broadcast/Unicast Service Overlay System,IEICETransactions on Communications,vol.E91-B,No.9
非专利文献2：Thomas M.Cover,Broadcast Channels,IEEE Transactions onInformation Theory,vol.IT-18,No.1
非专利文献3：J.Zoellner and N.Loghin,Optimization of High-order Non-uniform QAM Constellations,IEEE International Symposium on BroadbandMultimedia Systems and Broadcasting 2013
发明内容
发明要解决的问题
在使用叠加编码的复用方式中，有时与多个数据序列有关的处理未高效地进行。
例如在使用叠加编码的复用方式中，起因于对被复用的多个数据序列依次进行解码这样的处理，产生处理延迟。另外，在使用叠加编码的复用方法中，需要使接收装置具备用于对先解码出的数据序列进行再调制的运算资源等。另外，需要使接收装置具备直到对前一个数据序列进行解码并进行再调制来得到前一个数据序列的调制码元串为止保持用于下一个数据序列的解码的接收码元的存储器资源等。
另外，在使用叠加编码的复用方式中，被叠加的多个数据序列相互波及影响，从而有可能传送容量降低。
本公开提供解决使用叠加编码的复用方式中的上述问题的实施方式的一例。然而，本公开还提供不是解决上述问题的全部而是解决一部分的一个方式或解决与上述问题不同的问题的一个方式。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式中的接收装置接收包含第一分层的第一数据序列和第二分层的第二数据序列的多个数据序列通过叠加编码被复用而成的信号即复用信号并从所述复用信号导出所述多个数据序列，具备：接收部，接收所述复用信号；第一解映射部，在所述复用信号将所述第二数据序列的第二调制码元串作为未确定的信号成分包含的状态下，通过对所述复用信号进行解映射来生成所述第一数据序列的第一位似然串；第二解映射部，在所述复用信号将所述第一数据序列的第一调制码元串作为未确定的信号成分包含的状态下，通过对所述复用信号进行解映射来生成所述第二数据序列的第二位似然串；第一解码部，通过对所述第一位似然串进行差错控制解码，来导出所述第一数据序列；以及第二解码部，通过对所述第二位似然串进行差错控制解码，来导出所述第二数据序列。
此外，这些全面的或具体的方式既可以利用系统、装置、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的CD-ROM等非临时性记录介质来实现，也可以利用系统、装置、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意的组合来实现。
发明效果
本公开的一个方式中的接收装置等关于使用叠加编码的复用方式能够进行高效的处理。
本公开的一个方式中的进一步的优点和效果基于说明书和附图会变得更明确。这些优点和效果是通过说明书和附图所记载的特征来提供的，但是也可以不是将这些优点和效果的全部而是将这些优点和效果的一部分通过说明书和附图所记载的特征的一部分来提供。
附图说明
图1是表示实施方式1中的发送装置的结构例的框图。
图2是表示实施方式1中的接收装置的结构例的框图。
图3是表示基于叠加编码的传送容量的图。
图4是表示QPSK的星座图的一例的图。
图5是表示非均匀星座图的一例的图。
图6是表示基于使用QPSK和Nu-256QAM的叠加编码的传送容量的图。
图7是表示实施方式2中的接收装置的第一结构例的框图。
图8是表示叠加星座图的一例的图。
图9是表示实施方式2中的第一接收动作例的流程图。
图10是表示用于将叠加编码中的逐次解码与并行解码进行比较的模拟结果的一例的图。
图11是表示实施方式2中的接收装置的第二结构例的框图。
图12是表示实施方式2中的第二接收动作例的流程图。
图13是表示实施方式3中的发送装置的第一结构例的框图。
图14是表示实施方式3中的发送装置的第二结构例的框图。
图15是表示实施方式3中的发送装置的第三结构例的框图。
图16是表示实施方式3中的接收装置的第一结构例的框图。
图17是表示实施方式3中的接收装置的第二结构例的框图。
图18是表示实施方式3中的接收装置的第三结构例的框图。
图19是表示实施方式3中的接收装置的第四结构例的框图。
图20是表示实施方式3中的变形叠加星座图的一例的图。
图21是表示实施方式3中的发送动作例的流程图。
图22是表示实施方式3中的接收动作例的流程图。
图23是表示用于将变形叠加编码中的逐次解码与并行解码进行比较的模拟结果的一例的图。
附图标记说明
100、500、600、700：发送装置；
111、121、214、414、511、521、611、621、711、721、814、914、1014：编码部；
112、122、215、415、512、522、612、622、712、722、815、915、1015：交织部；
113、123、216、416、513、523、613、623、713、723、816、916、1016：映射部；
114、124、217、417、514、524、614、624、714、724、817、917、1017：乘法部；
130、530、630、730：加法部；
140、230、330、430、540、640、740、830、930、1030、1130：RF部(Radio Frequency部)；
200、300、400、800、900、1000、1100：接收装置；
211、221、310、411、421、811、821、911、921、1011、1021、1110：解映射部；
212、222、312、322、412、422、812、822、912、922、1012、1022、1112、1122：解交织部；
213、223、313、323、413、423、813、823、913、923、1013、1023、1113、1123：解码部；
218、418、818、918、1018：延迟部；
219、419、819、919、1019：减法部；
525、625、820、920：变换部。
具体实施方式
下面，关于本公开的实施方式，参照附图来详细地进行说明。此外，以下说明的实施方式等均表示概括性或具体的例。以下的实施方式等中所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置和连接方式、步骤、步骤的顺序等是一例，不是限定保护范围的主旨。另外，关于以下的实施方式等中的结构要素中的未记载在表示最上位概念的独立权利要求的结构要素，作为任意的结构要素进行说明。
另外，编码有时是指差错控制编码。差错控制编码还被称为纠错编码。另外，解码有时是指差错控制解码。差错控制解码还被称为纠错解码或纠错。另外，未知有时是指未确定。另外，传送有时是指发送。
(实施方式1)
在本实施方式中，说明通过使用叠加编码的复用方式将多个数据序列复用到多个分层来传送的情况。
在包括本实施方式的多个实施方式中，为了在无损于一般性的范围内简化说明，以将两个数据序列复用到互不相同的两个分层来传送的情况为例进行说明。然而，在包括本实施方式的多个实施方式中说明的复用方式还能够应用于将3个以上的数据序列复用到互不相同的3个以上的分层来进行传送的情况。
另外，在包括本实施方式的多个实施方式中，第一数据序列所属的第一分层被用作相比于第二数据序列所属的第二分层而言噪音耐受性高的分层。
图1表示使用叠加编码将两个数据序列复用到两个分层来发送的发送装置100的结构的一例。参照图1来说明发送装置100的结构和动作。
发送装置100具备编码部111、交织部112、映射部113、乘法部114、编码部121、交织部122、映射部123、乘法部124、加法部130以及RF部(Radio Frequency部)140。各结构要素可以是专用或通用的电路。乘法部114、乘法部124以及加法部130还可以作为整体表现为叠加部。RF部140还可以表现为发送部。RF部140也可以包括天线。
编码部111对被输入的第一数据序列实施基于第一差错控制编码方式的编码来生成第一位串(Bit stream)。交织部112将由编码部111生成的第一位串的位序基于第一排序规则进行排序。该排序还被称为交织。
映射部113对由交织部112排序后的第一位串实施按照第一映射方式(第一调制方式)的映射处理，生成由多个第一调制码元(Modulated symbol)构成的第一调制码元串(Modulated symbol stream)。在按照第一映射方式的映射处理中，映射部113将第一位串按每第一位数的位组按照该位组的值映射到第一星座图(Constellation)中的多个信号点中的某一个信号点。
编码部121对被输入的第二数据序列实施基于第二差错控制编码方式的编码来生成第二位串。交织部122将由编码部121生成的第二位串的位序基于第二排序规则进行排序。该排序还被称为交织。
映射部123对由交织部122排序后的第二位串实施按照第二映射方式(第二调制方式)的映射处理，生成由多个第二调制码元构成的第二调制码元串。在按照第二映射方式的映射处理中，映射部123将第二位串按每第二位数的位组按照该位组的值映射到第二星座图中的多个信号点中的某一个信号点。
在作为映射方式使用BPSK和QPSK等PSK调制、或16QAM和64QAM等QAM调制的情况下，能够利用例如实数表示同相成分的大小、且虚数表示正交成分的大小的复数来表示调制码元。另外，在作为映射方式使用PAM调制的情况下，能够利用实数来表示调制码元。
乘法部114对第一调制码元串的第一调制码元乘以第一振幅系数a1。乘法部124对第二调制码元串的第二调制码元乘以第二振幅系数a2。加法部130将被乘了第一振幅系数a1的第一调制码元与被乘了第二振幅系数a2的第二调制码元进行叠加，来生成由多个叠加调制码元构成的叠加调制码元串。
RF部140将所生成的叠加调制码元串作为信号来发送。具体地说，RF部140基于由加法部130生成的叠加调制码元串生成无线频带的信号来作为与叠加调制码元串对应的信号，并从天线发送该无线频带的信号。
也就是说，由乘法部114、乘法部124以及加法部130构成的叠加部通过将第一调制码元串与第二调制码元串按规定的振幅比率进行叠加，来生成第一数据序列和第二数据序列被复用而成的信号即复用信号。然后，RF部140发送复用信号。此外，复用信号对应于叠加调制码元串。另外，规定的振幅比率可以是1：1，也可以省略乘法处理。
图2表示接收使用叠加编码将两个数据序列复用到两个分层而成的信号并进行逐次解码来能够获取(提取)被复用的两个数据序列的两方或某一方的接收装置200的结构的一例。参照图2来说明接收装置200的结构和动作。
接收装置200具备RF部230、解映射部211、解交织部212、解码部213、编码部214、交织部215、映射部216、乘法部217、延迟部218、减法部219、解映射部221、解交织部222以及解码部223。各结构要素可以是专用或通用的电路。
解映射部211、解交织部212、解码部213、编码部214、交织部215、映射部216、乘法部217、延迟部218、减法部219、解映射部221、解交织部222以及解码部223还可以作为整体表现为导出部。RF部230还可以表现为接收部。RF部230也可以包括天线。
接收装置200将从发送装置100发送的复用信号利用天线来接收并输入到RF部230。也就是说，RF部230经由天线接收复用信号。由RF部230接收到的复用信号还被表现为接收信号，对应于第一调制码元串和第二调制码元串被复用而成的叠加调制码元串。RF部230基于无线频带的接收信号生成基带的接收信号。
解映射部211基于第一映射方式的第一星座图对基带的接收信号进行解映射，生成第一位似然串(Bit likelihood stream)。例如，在用于解映射的第一星座图中反映有振幅系数a1。
解交织部212将第一位似然串基于与第一排序规则相反的排序规则进行排序。该排序还被称为解交织。解码部213使用由解交织部212排序后的第一位似然串来进行基于第一差错控制编码方式的解码处理，将解码结果作为第一数据序列来输出。
在此，解映射部211将与叠加调制码元串对应的接收信号中的与第二数据序列的第二调制码元对应的成分作为未知的信号(噪声)进行处理，基于第一映射方式的第一星座图进行解映射。
接收装置200在只有第一数据序列是获取对象的情况下，在第一数据序列的估计完成的时间点结束处理。另一方面，在除了第一数据序列以外第二数据序列也是获取对象的情况下，或者在只有第二数据序列是获取对象的情况下，接收装置200为了获取第二数据序列而实施以下的处理。
编码部214对由解码部213获取的第一数据序列实施基于第一差错控制编码方式的编码来生成第一位串。交织部215将由编码部214生成的第一位串的位序基于第一排序规则进行排序。该排序还被称为交织。
映射部216对由交织部215排序后的第一位串实施按照第一映射方式的映射处理，生成由多个第一调制码元构成的第一调制码元串。乘法部217对映射部216所输出的第一调制码元串乘以第一振幅系数a1。
延迟部218在从RF部230输出基带的接收信号起至乘法部217输出被再现的第一调制码元串为止的期间，使从RF部230输出的接收信号延迟。
减法部219从由延迟部218延迟后的接收信号减去由乘法部217乘了第一振幅系数a1的第一调制码元串。由此，减法部219从叠加有与第一调制码元对应的成分、与第二调制码元对应的成分以及噪声的接收信号去除与第一调制码元对应的成分。然后，减法部219将叠加有与第二调制码元对应的成分以及噪声的信号作为与第二调制码元串对应的信号来输出。
解映射部221基于第二映射方式的第二星座图对减法部219所输出的信号进行解映射，生成第二位似然串。例如，在用于解映射的第二星座图中反映有振幅系数a2。
解交织部222将第二位似然串基于与第二排序规则相反的排序规则进行排序。该排序还被称为解交织。解码部223对由解交织部222排序后的第二位似然串实施基于第二差错控制编码方式的解码处理，将解码结果作为第二数据序列来输出。
通过以上，接收装置200从利用天线接收到的信号获取第一数据序列和第二数据序列的两方或某一方。
<叠加编码>
接着，说明叠加编码。
使用信号电力Ps(W)、噪音电力Pn(W)以及传送带宽B(Hz)，用式1给出传送容量CT(bit/s)作为香农限。
[数1]
Figure GDA0004051919560000091
用式2给出用传送带宽标准化后的每1Hz的传送容量C(bit/s/Hz)。
[数2]
Figure GDA0004051919560000092
以下，将“每1Hz的传送容量”简称为“传送容量”。
在第一数据序列与第二数据序列的叠加编码中，与第一数据序列对应的第一分层的信号电力Ps1(W)、与第二数据序列对应的第二分层的信号电力Ps2(W)以及整体的信号电力Ps(W)满足Ps＝Ps1+Ps2。
在进行第一分层的解调时，接收装置200将第二分层的调制码元的成分视为叠加在第一分层的调制码元的未知的成分、即噪声。因此，用式3给出第一分层的传送容量C1。
[数3]
Figure GDA0004051919560000093
在接收装置200进行第二分层的解调时，第一分层的调制码元的成分已经从接收信号被去除。因此，用式4给出第二分层的传送容量C2。
[数4]
Figure GDA0004051919560000101
第一分层的传送容量C1与第二分层的传送容量C2的合计如式5所示那样与香农限一致。
[数5]
Figure GDA0004051919560000102
在本实施方式中，与第一数据序列对应的第一分层的信号电力Ps1与第一振幅系数a1的平方成比例，与第二数据序列对应的第二分层的信号电力Ps2与第二振幅系数a2的平方成比例。对多个分层的信号电力的分配是由与各分层的调制码元相乘的振幅系数来决定的。
在图3中示出第一分层的信号电力Ps1与第二分层的信号电力Ps2之比为Ps1：Ps2＝2：1的情况下的各自的传送容量的模拟结果的一例。在图3中，横轴以dB(分贝)来表示信号电力Ps与噪音电力Pn之比(SNR)，纵轴表示传送容量。在图3中，点划线表示第一分层的传送容量C1，虚线表示第二分层的传送容量C2，实线表示第一分层的传送容量C1与第二分层的传送容量C2的合计的传送容量。
此外，SNR是指信号电力与噪音电力之比，还被称为信号对噪音电力比或信噪比。
<非均匀星座图>
在本实施方式中，发送装置100能够使用任意的映射方式来分别作为第一映射方式和第二映射方式。接收装置200在第二分层的第二调制码元未知的状态下进行第一分层的解调。因此，作为第一映射方式，优选主要以低的SNR为对象的例如QPSK等映射方式。
图4表示QPSK的星座图的一例。具体地说，在横轴为实数部(实数成分)且纵轴为虚数部(虚数成分)的复平面上，绘制有QPSK的4个信号点。在QPSK中，基于图4所示的星座图，位组(00、01、10或11)与复数的调制码元建立对应。
另一方面，第二分层在已经被去除了第一分层的调制码元的状态下被解调。因此，第二映射方式也可以是以高的SNR为对象的使用多值的星座图的映射方式。
近年，作为多值的星座图，如非专利文献3所记载的那样的非均匀(Non-uniform)星座图受到关注。非均匀星座图不同于如以往的QAM那样的由按均匀的间隔配置的信号点构成的均匀(Uniform)星座图，是由按非均匀的间隔配置的信号点构成的星座图。使用非均匀星座图的映射方式相比于使用均匀星座图的映射方式而言，有时提高传送容量。
图5表示由256个信号点构成的非均匀星座图(Nu-256QAM)的一例。在图5中，在横轴为实数部且纵轴为虚数部的复平面上，绘制有非均匀星座图的256个信号点。
下面说明在使用叠加编码的复用方式中作为第一映射方式使用图4所示的QPSK、且作为第二映射方式使用图5所示的Nu-256QAM的情况下的例子。
在图6中示出第一分层的信号电力Ps1与第二分层的信号电力Ps2之比为Ps1：Ps2＝2：1的情况下的各自的传送容量的模拟结果的一例。在图6中，横轴以dB(分贝)来表示信号电力Ps与噪音电力Pn之比(SNR)，纵轴表示传送容量。在图6中，点划线表示第一分层的传送容量C1，虚线表示第二分层的传送容量C2。通过QPSK与Nu-256QAM的组合，得到接近图3所示的极限的传送容量。
如以上说明的那样，根据本实施方式，发送装置100能够通过使用叠加编码的复用方式将多个数据序列高效地进行复用来传送。而且，接收装置200能够通过使用叠加编码的复用方式高效地接收被复用的多个数据序列。并且，发送装置100和接收装置200能够使用非均匀星座图来提高传送容量。
此外，排序(交织和解交织)抑制连续地发生错误的情况下的影响。另外，排序(交织和解交织)控制构成纠错码的码字的位与调制码元及构成该调制码元的位之间的相对应。但是，也可以省略排序(交织和解交织)。
即，交织部112和交织部122是任意的结构要素，也可以不包括在发送装置100中。同样地，解交织部212、交织部215以及解交织部222是任意的结构要素，也可以不包括在接收装置200中。
但是，交织和解交织构成对。因而，基本上，在发送装置100具备交织部112和交织部122的情况下，接收装置200具备解交织部212、交织部215以及解交织部222。另一方面，在发送装置100不具备交织部112和交织部122的情况下，接收装置200不具备解交织部212、交织部215以及解交织部222。
另外，也可以在接收装置200的映射部216中的映射中反映振幅系数a1。在该情况下，在接收装置200中，也可以省略乘法处理，接收装置200也可以不具备乘法部217。
另外，第一数据序列和第二数据序列的差错控制编码也可以由与发送装置100不同的外部的装置进行。在该情况下，在发送装置100中，也可以省略差错控制编码。而且，发送装置100也可以不具备编码部111和编码部121。
(实施方式2)
<通过叠加编码得到的信号的并行解码>
在本实施方式中，说明对通过叠加编码得到的信号进行并行解码的接收方法。发送装置的结构与图1所示的发送装置100相同，因此省略说明。在叠加编码中的并行解码中，接收装置不去除包含在接收信号中的第一分层的调制码元串的成分，将第一分层的调制码元串的成分作为未知的信号(噪声)进行处理，对第二分层进行解码。
图7表示接收使用叠加编码将两个数据序列复用到两个分层而成的信号并进行并行解码来能够获取被复用的两个数据序列的两方或某一方的接收装置300的结构的一例。参照图7来说明接收装置300的结构和动作。
接收装置300具备RF部330、解映射部310、解交织部312、解码部313、解交织部322以及解码部323。各结构要素可以是专用或通用的电路。解映射部310、解交织部312、解码部313、解交织部322以及解码部323还可以作为整体表现为导出部。RF部330还可以表现为接收部。RF部330也可以包括天线。
接收装置300将从发送装置100发送的复用信号利用天线来接收并输入到RF部330。也就是说，RF部330经由天线接收复用信号。由RF部330接收到的复用信号还被表现为接收信号。RF部330基于无线频带的接收信号生成基带的接收信号。
解映射部310对基带的接收信号进行解映射，生成第一位似然串和第二位似然串。解映射部310例如基于表示使用叠加编码将第一调制码元和第二调制码元叠加而成的叠加调制码元的信号点的配置的叠加星座图进行解映射。
叠加星座图是根据第一映射方式的第一星座图、第二映射方式的第二星座图、第一振幅系数a1以及第一振幅系数a2等决定的。
图8表示叠加星座图的一例。具体地说，图4所示的QPSK的星座图与图5所示的Nu-256QAM的星座图相组合。更具体地说，按照QPSK的星座图的四个信号点，Nu-256QAM的星座图(256个信号点)配置在复平面上的四个区域中的各个区域。与Nu-256QAM的星座图对应的这四个区域也可以局部重叠。
解映射部310基于如图8所示的叠加星座图进行解映射。即，解映射部310在第二分层的调制码元串未知的状态下生成第一位似然串，在第一分层的调制码元串未知的状态下生成第二位似然串。
此外，解映射部310也可以在第一位似然串的生成中使用第一映射方式的第一星座图，在第二位似然串的生成中使用上述的叠加星座图。
解映射部310在第一位似然串的生成中使用第一星座图的情况下，与在第一位似然串的生成中也使用叠加星座图的情况相比，能够减少在第一位似然串的生成中考虑的信号点的数量。因而，在该情况下，解映射部310能够削减运算量。
另外，例如，解映射部310对应于：第一解映射部，通过对接收信号进行解映射来生成第一位似然串；和第二解映射部，通过对接收信号进行解映射来生成第二位似然串。解映射部310也可以具备：第一解映射部，通过对接收信号进行解映射来生成第一位似然串；和第二解映射部，通过对接收信号进行解映射来生成第二位似然串。
解交织部312将第一位似然串基于与第一排序规则相反的排序规则进行排序。该排序还被称为解交织。解码部313对由解交织部312排序后的第一位似然串实施基于第一差错控制编码方式的解码处理，将解码结果作为第一数据序列来输出。
解交织部322将第二位似然串基于与第二排序规则相反的排序规则进行排序。该排序还被称为解交织。解码部323对由解交织部322排序后的第二位似然串实施基于第二差错控制编码方式的解码处理，将解码结果作为第二数据序列来输出。
此外，与实施方式1同样地，也可以省略排序(解交织)。即，解交织部312和解交织部322是任意的结构要素，也可以不包括在接收装置300中。
但是，交织和解交织构成对。因而，基本上，在发送装置100具备交织部112和交织部122的情况下，接收装置300具备解交织部312和解交织部322。另一方面，在发送装置100不具备交织部112和交织部122的情况下，接收装置300不具备解交织部312和解交织部322。
图9是表示接收装置300的动作例的流程图。首先，RF部330接收第一数据序列和第二数据序列被复用而成的信号即复用信号(S101)。
接着，解映射部310通过对复用信号进行解映射，来生成第一数据序列的第一位似然串(S102)。另外，解映射部310通过对复用信号进行解映射，来生成第二数据序列的第二位似然串(S103)。解交织部312也可以对所生成的第一位似然串进行解交织。另外，解交织部322也可以对所生成的第二位似然串进行解交织。
然后，解码部313通过对第一位似然串进行差错控制解码，来导出第一数据序列(S104)。另外，解码部323通过对第二位似然串进行差错控制解码，来导出第二数据序列(S105)。
此外，基本上，对第一位似然串的处理(生成、解交织以及差错控制解码)与对第二位似然串的处理(生成、解交织以及差错控制解码)并行地进行。
在图7所示的进行并行解码的接收装置300中，与图2所示的进行逐次解码的接收装置200相比，对第二分层的解码性能劣化。
在图10中示出第一分层的信号电力Ps1与第二分层的信号电力Ps2之比为Ps1：Ps2＝2：1的情况下的第二分层的传送容量的模拟结果的一例。在图10中，横轴以dB(分贝)来表示信号电力Ps与噪音电力Pn之比(SNR)，纵轴表示传送容量。在图10中，实线表示进行逐次解码的情况下的第二分层的传送容量，虚线表示进行并行解码的情况下的第二分层的传送容量。
如图10所示，在进行并行解码的情况下，与进行逐次解码的情况相比，在第二分层的解码中，对于相同的传送容量所需的SNR增加，对于相同的SNR，传送容量减少。
如上，本实施方式中的进行并行解码的接收装置300相比于进行逐次解码的接收装置200，与在第二分层中传送的第二数据序列有关的解码性能劣化。但是，能够减少第二分层的解码所需的结构。
具体地说，接收装置300相比于图2所示的进行逐次解码的接收装置200，不需要用于再现第一分层的调制码元串的编码部214、交织部215、映射部216以及乘法部217。另外，不需要用于使接收信号延迟的延迟部218以及从接收信号去除被再现的第一分层的调制码元的成分的减法部219。
因此，能够削减电路规模。另外，接收装置300相比于接收装置200而言能够降低运算量，能够削减消耗电力。
并且，图2所示的进行逐次解码的接收装置200对接收信号的第一分层进行解调来获取第一数据序列，基于获取到的第一数据序列生成第一调制码元串，之后开始接收信号的第二分层的解调来获取第二数据序列。另一方面，本实施方式中的进行并行解码的接收装置300能够将第一数据序列的获取和第二数据序列的获取同时并行地执行，因此能够缩短处理延迟。
另外，接收装置也可以观测接收信号的SNR，以在SNR高的情况下进行并行解码、在SNR低的情况下进行逐次解码的方式切换解码处理。
在该情况下，例如，图2所示的接收装置200具备根据SNR来切换逐次解码和并行解码的控制部。控制部也可以包括在RF部230或解映射部221中。并且，解映射部221具备除了进行基于第二星座图的解映射处理以外还进行作为图7的解映射部310的动作所说明的基于叠加星座图的解映射处理的动作的结构。
然后，解映射部221切换对于从减法部219输出的信号的基于第二星座图的解映射处理和对于从RF部230输出的信号的基于叠加星座图的解映射处理。例如，解映射部221根据来自控制部的控制信号来切换这些解映射处理。
图11表示选择性地进行并行解码和逐次解码的接收装置400的结构的一例。接收装置400具备RF部430、解映射部411、解交织部412、解码部413、编码部414、交织部415、映射部416、乘法部417、延迟部418、减法部419、解映射部421、解交织部422以及解码部423。图11所示的接收装置400的多个结构要素与图2所示的接收装置200的多个结构要素基本上相同。
但是，接收装置400的解映射部421除了进行基于第二映射方式的第二星座图的解映射处理以外，还进行基于叠加星座图的解映射处理。例如，解映射部421根据SNR来切换基于第二星座图对从减法部419输出的信号进行解映射的处理和基于叠加星座图对从RF部430输出的信号进行解映射的处理。
另外，在图11的例子中，省略了根据SNR来切换逐次解码和并行解码的控制部，但是控制部也可以包括在解映射部421中，还可以包括在RF部430中，还可以作为新的结构要素包括在接收装置400中。
图12是表示接收装置400的动作例的流程图。首先，RF部430接收第一数据序列和第二数据序列被复用而成的信号即复用信号(S201)。然后，RF部430判定复用信号是否满足规定的基准。例如，规定的基准是指SNR高于规定的阈值。
在此，在复用信号满足规定的基准的情况下(S202中“是”)，解映射部411通过对复用信号进行解映射，来生成第一数据序列的第一位似然串(S203)。另外，解映射部421通过对复用信号进行解映射，来生成第二数据序列的第二位似然串(S204)。解交织部412也可以对所生成的第一位似然串进行解交织。解交织部422也可以对所生成的第二位似然串进行解交织。
然后，解码部413通过对第一位似然串进行差错控制解码，来导出第一数据序列(S205)。另外，解码部423通过对第二位似然串进行差错控制解码，来导出第二数据序列(S206)。
这些动作(S203～S206)基本上与图9所示的动作(S102～S105)相同。
另一方面，在复用信号不满足规定的基准的情况下(S202中“否”)，解映射部411通过对复用信号进行解映射，来生成第一数据序列的第一位似然串(S207)。解交织部412也可以对所生成的第一位似然串进行解交织。接着，解码部413通过对第一位似然串进行差错控制解码，来导出第一数据序列(S208)。
接着，编码部414通过对第一数据序列进行差错控制编码，来生成第一位串(S209)。交织部415也可以对所生成的第一位串进行交织。接着，映射部416通过对第一位串进行映射，来生成第一调制码元串(S210)。乘法部417也可以对第一调制码元串乘以振幅系数a1。
另外，延迟部418使复用信号延迟，直到第一调制码元串生成为止(S211)。然后，减法部419从复用信号减去第一调制码元串(S212)。
接着，解映射部421通过对减去第一调制码元串后的复用信号进行解映射，来生成第二位似然串(S213)。解交织部422也可以对所生成的第二位似然串进行解交织。接着，解码部423通过对第二位似然串进行差错控制解码，来导出第二数据序列(S214)。
由此，在SNR高的情况下，接收装置400通过进行并行解码，来能够降低运算量并削减消耗电力。另外，在SNR高的情况下，接收装置400通过进行并行解码，来能够缩短处理延迟。另一方面，在SNR低的情况下，接收装置400通过进行逐次解码，能够对第二数据序列准确地进行解码的可能性变高。
此外，基本上，本实施方式中的第一映射方式及第二映射方式与实施方式1中的第一映射方式及第二映射方式相同。即，基本上，本实施方式中的第一星座图及第二星座图与实施方式1中的第一星座图及第二星座图相同。在第二映射方式中，既可以使用均匀星座图，也可以使用非均匀星座图。
(实施方式3)
<变形叠加编码(变型叠加编码)>
在本实施方式中，说明使用将上述的叠加编码变形后的变形叠加编码(变型叠加编码)将多个数据序列进行复用来传送的方法。
图13表示使用变形叠加编码将两个数据序列复用到两个分层来发送的发送装置500的结构的一例。参照图13来说明发送装置500的结构和动作。
发送装置500具备编码部511、交织部512、映射部513、乘法部514、编码部521、交织部522、映射部523、变换部525、乘法部524、加法部530以及RF部540。各结构要素可以是专用或通用的电路。乘法部514、乘法部524以及加法部530还可以作为整体表现为叠加部。RF部540还可以表现为发送部。RF部540也可以包括天线。
编码部511对被输入的第一数据序列实施基于第一差错控制编码方式的编码来生成第一位串。交织部512将由编码部511生成的第一位串的位序基于第一排序规则进行排序。该排序还被称为交织。
映射部513对由交织部512排序后的第一位串实施按照第一映射方式的映射处理，生成由多个第一调制码元构成的第一调制码元串。在按照第一映射方式的映射处理中，映射部513将第一位串按每第一位数的位组按照该位组的值映射到第一星座图中的多个信号点中的某一个信号点。
在作为第一映射方式使用BPSK和QPSK等PSK调制、或16QAM和64QAM等QAM调制的情况下，能够利用例如实数表示同相成分的大小、且虚数表示正交成分的大小的复数来表示第一调制码元。另外，在作为第一映射方式使用PAM调制的情况下，能够利用实数来表示第一调制码元。
编码部521对被输入的第二数据序列实施基于第二差错控制编码方式的编码来生成第二位串。交织部522将由编码部521生成的第二位串的位序基于第二排序规则进行排序。该排序还被称为交织。
映射部523对由交织部522排序后的第二位串实施按照第二映射方式的映射处理，生成由多个第二调制码元构成的第二调制码元串。在按照第二映射方式的映射处理中，映射部523将第二位串按每第二位数的位组按照该位组的值映射到第二星座图中的多个信号点中的某一个信号点。
在作为第二映射方式使用BPSK和QPSK等PSK调制、或16QAM和64QAM等QAM调制的情况下，能够利用例如实数表示同相成分的大小、且虚数表示正交成分的大小的复数来表示第二调制码元。另外，在作为第二映射方式使用PAM调制的情况下，能够利用实数来表示第二调制码元。在第二映射方式中，既可以使用均匀星座图，也可以使用非均匀星座图。
变换部525基于在第一调制码元的生成中使用的位的值，对与该第一调制码元叠加的第二调制码元实施变换。由此，变换部525对第二调制码元串实施变换。
乘法部514对第一调制码元串的第一调制码元乘以第一振幅系数a1。乘法部524对由变换部525变换后的第二调制码元串的第二调制码元乘以第二振幅系数a2。加法部530将被乘了第一振幅系数a1的第一调制码元与被乘了第二振幅系数a2的第二调制码元进行叠加，来生成由多个叠加调制码元构成的叠加调制码元串。
RF部540将所生成的叠加调制码元串作为信号来发送。具体地说，RF部540基于由加法部530生成的叠加调制码元串生成无线频带的信号来作为与叠加调制码元串对应的信号，并从天线发送该无线频带的信号。
也就是说，由乘法部514、乘法部524以及加法部530构成的叠加部通过将第一调制码元串与第二调制码元串按规定的振幅比率进行叠加，来生成第一数据序列和第二数据序列被复用而成的信号即复用信号。然后，RF部540发送复用信号。此外，复用信号对应于叠加调制码元串。另外，规定的振幅比率可以是1：1，也可以省略乘法处理。
以作为第一映射方式使用QPSK的情况为例说明变换部525的动作。
例如，在S1(t)是由映射部513生成的第一调制码元串的第t个调制码元、且b1(t)和b2(t)是映射到S1(t)的多个位的情况下，用式6给出调制码元S1(t)。
[数6]
Figure GDA0004051919560000191
在此，i是虚数单位。也可以用式6的实数部和虚数部的某一方或者两方的极性(正负)被反转后的式给出调制码元S1(t)。位b1(t)是对调制码元S1(t)的实数部有贡献的位。位b2(t)是对调制码元S1(t)的虚数部有贡献的位。
变换部525如式7那样基于b1(t)和b2(t)将由映射部523生成的第二调制码元串的第t个调制码元S2(t)变换为S’2(t)。
[数7]
Figure GDA0004051919560000192
在此，S’2(t)是变换后的第二调制码元串的第t个调制码元。另外，Re[S2(t)]是S2(t)的实数部的值，Im[S2(t)]是S2(t)的虚数部的值。也可以用式7的实数部和虚数部的某一方或者两方的极性被反转后的式给出调制码元S’2(t)。
如上，在变形叠加编码中，第二调制码元的实数部和虚数部的极性是根据被映射到与第二调制码元叠加的第一调制码元的位的值而被控制。此外，也可以根据与第二调制码元叠加的第一调制码元来控制第二调制码元的实数部和虚数部的极性。另外，既可以控制第二调制码元的实数部和虚数部的某一方，也可以控制两方的极性。
图14表示使用变形叠加编码将两个数据序列复用到两个分层来发送的发送装置600的结构的一例。发送装置600的结构不同于发送装置500的结构。参照图14来说明发送装置600的结构和动作。
发送装置600具备编码部611、交织部612、映射部613、乘法部614、编码部621、交织部622、映射部623、变换部625、乘法部624、加法部630以及RF部640。各结构要素可以是专用或通用的电路。乘法部614、乘法部624以及加法部630还可以作为整体表现为叠加部。RF部640还可以表现为发送部。RF部640也可以包括天线。
编码部611对被输入的第一数据序列实施基于第一差错控制编码方式的编码来生成第一位串。交织部612将由编码部611生成的第一位串的位序基于第一排序规则进行排序。该排序还被称为交织。
映射部613对由交织部612排序后的第一位串实施按照第一映射方式的映射处理，生成由多个第一调制码元构成的第一调制码元串。在按照第一映射方式的映射处理中，映射部613将第一位串按每第一位数的位组按照该位组的值映射到第一星座图中的多个信号点中的某一个信号点。
编码部621对被输入的第二数据序列实施基于第二差错控制编码方式的编码来生成第二位串。交织部622将由编码部621生成的第二位串的位序基于第二排序规则进行排序。该排序还被称为交织。
映射部623对由交织部622排序后的第二位串实施按照第二映射方式的映射处理，生成由多个第二调制码元构成的第二调制码元串。在按照第二映射方式的映射处理中，映射部623将第二位串按每第二位数的位组按照该位组的值映射到第二星座图中的多个信号点中的某一个信号点。
变换部625基于所生成的第一调制码元，对与该第一调制码元叠加的第二调制码元实施变换。由此，变换部625对第二调制码元串实施变换。
乘法部614对第一调制码元串的第一调制码元乘以第一振幅系数a1。乘法部624对由变换部625变换后的第二调制码元串的第二调制码元乘以第二振幅系数a2。加法部630将被乘了第一振幅系数a1的第一调制码元与被乘了第二振幅系数a2的第二调制码元进行叠加，来生成由多个叠加调制码元构成的叠加调制码元串。
RF部640将所生成的叠加调制码元串作为信号来发送。具体地说，RF部640基于由加法部630生成的叠加调制码元串生成无线频带的信号来作为与叠加调制码元串对应的信号，并从天线发送该无线频带的信号。
也就是说，由乘法部614、乘法部624以及加法部630构成的叠加部通过将第一调制码元串与第二调制码元串按规定的振幅比率进行叠加，来生成第一数据序列和第二数据序列被复用而成的信号即复用信号。然后，RF部640发送复用信号。此外，复用信号对应于叠加调制码元串。另外，规定的振幅比率可以是1：1，也可以省略乘法处理。
以作为第一映射方式使用QPSK的情况为例说明变换部625的动作。
例如，在S1(t)是由映射部613生成的第一调制码元串的第t个调制码元、且b1(t)和b2(t)是映射到S1(t)的多个位的情况下，用式8给出调制码元S1(t)。
[数8]
Figure GDA0004051919560000211
在此，i是虚数单位。也可以用式8的实数部和虚数部的某一方或者两方的极性被反转后的式给出调制码元S1(t)。位b1(t)是对调制码元S1(t)的实数部有贡献的位。位b2(t)是对调制码元S1(t)的虚数部有贡献的位。
变换部625如式9那样基于调制码元S1(t)将由映射部623生成的第二调制码元串的第t个调制码元S2(t)变换为S’2(t)。
[数9]
S′2(t)＝-sgn(Re[S1(t)])·Re[S2(t)]-i·sgn(Im[S1(t)])·Im[S2(t)]  (式9)
在此，S’2(t)是变换后的第二调制码元串的第t个调制码元。另外，Re[S2(t)]是S2(t)的实数部的值，Im[S2(t)]是S2(t)的虚数部的值。另外，sgn(Re[S1(t)])是S1(t)的实数部的极性，sgn(Im[S1(t)])是S1(t)的虚数部的极性。
也可以用式9的实数部和虚数部的某一方或者两方的极性被反转后的式给出调制码元S’2(t)。此外，基于式9的变换与基于式7的变换实质上相同。
如上，在变形叠加编码中，第二调制码元的实数部和虚数部的极性是根据与第二调制码元叠加的第一调制码元而被控制。此外，也可以根据被映射到与第二调制码元叠加的第一调制码元的位的值来控制第二调制码元的实数部和虚数部的极性。另外，既可以控制第二调制码元的实数部和虚数部的某一方，也可以控制两方的极性。
图15表示使用变形叠加编码将两个数据序列复用到两个分层来发送的发送装置700的结构的一例。发送装置700的结构不同于发送装置500及600的结构。参照图15来说明发送装置700的结构和动作。
发送装置700具备编码部711、交织部712、映射部713、乘法部714、编码部721、交织部722、映射部723、乘法部724、加法部730以及RF部740。各结构要素可以是专用或通用的电路。乘法部714、乘法部724以及加法部730还可以作为整体表现为叠加部。RF部740还可以表现为发送部。RF部740也可以包括天线。映射部723也可以包括变换部。
编码部711对被输入的第一数据序列实施基于第一差错控制编码方式的编码来生成第一位串。交织部712将由编码部711生成的第一位串的位序基于第一排序规则进行排序。该排序还被称为交织。
映射部713对由交织部712排序后的第一位串实施按照第一映射方式的映射处理，生成由多个第一调制码元构成的第一调制码元串。在按照第一映射方式的映射处理中，映射部713将第一位串按每第一位数的位组按照该位组的值映射到第一星座图中的多个信号点中的某一个信号点。
编码部721对被输入的第二数据序列实施基于第二差错控制编码方式的编码来生成第二位串。交织部722将由编码部721生成的第二位串的位序基于第二排序规则进行排序。该排序还被称为交织。
映射部723根据由映射部713映射到第一调制码元串的第一位串对第二映射方式进行变换(变形)。然后，映射部723对由交织部722排序后的第二位串实施按照根据第一位串变换后的第二映射方式的映射处理。由此，映射部723生成由多个第二调制码元构成的第二调制码元串。
在按照第二映射方式的映射处理中，映射部723将第二位串按每第二位数的位组按照该位组的值映射到第二星座图中的多个信号点中的某一个信号点。
乘法部714对第一调制码元串的第一调制码元乘以第一振幅系数a1。乘法部724对第二调制码元串的第二调制码元乘以第二振幅系数a2。加法部730将被乘了第一振幅系数a1的第一调制码元与被乘了第二振幅系数a2的第二调制码元进行叠加，来生成由多个叠加调制码元构成的叠加调制码元串。
RF部740将所生成的叠加调制码元串作为信号来发送。具体地说，RF部740基于由加法部730生成的叠加调制码元串生成无线频带的信号来作为与叠加调制码元串对应的信号，并从天线发送该无线频带的信号。
也就是说，由乘法部714、乘法部724以及加法部730构成的叠加部通过将第一调制码元串与第二调制码元串按规定的振幅比率进行叠加，来生成第一数据序列和第二数据序列被复用而成的信号即复用信号。然后，RF部740发送复用信号。此外，复用信号对应于叠加调制码元串。另外，规定的振幅比率可以是1：1，也可以省略乘法处理。
以作为第一映射方式使用QPSK的情况为例说明映射部723的动作。
例如，在S1(t)是由映射部713生成的第一调制码元串的第t个调制码元、且b1(t)和b2(t)是映射到S1(t)的多个位的情况下，用式10给出调制码元S1(t)。
[数10]
Figure GDA0004051919560000231
在此，i是虚数单位。也可以用式10的实数部和虚数部的某一方或者两方的极性被反转后的式给出调制码元S1(t)。位b1(t)是对调制码元S1(t)的实数部有贡献的位。位b2(t)是对调制码元S1(t)的虚数部有贡献的位。
映射部723对从交织部722输入的第二位串中的、对第二星座图的实数部最有贡献的位实施b1(t)的异或逻辑(exclusive-OR)运算。另外，映射部723对从交织部722输入的第二位串中的、对第二星座图的虚数部最有贡献的位实施b2(t)的异或逻辑运算。然后，基于第二星座图对实施了这些异或逻辑运算的第二位串进行映射。
在此，对第二星座图的实数部最有贡献的位是指，例如当使该位的值从0反转为1或从1反转为0时第二星座图的实数部的极性反转的位。即，对第二星座图的实数部最有贡献的位是指，例如当使该位的值从0反转为1或从1反转为0时调制码元中的实数部的值的正负的符号反转的位。
同样地，对第二星座图的虚数部最有贡献的位是指，例如当使该位的值从0反转为1或从1反转为0时第二星座图的虚数部的极性反转的位。即，对第二星座图的虚数部最有贡献的位是指，例如当使该位的值从0反转为1或从1反转为0时调制码元中的虚数部的值的正负的符号反转的位。
在上述中，映射部723通过对第二位串进行变换，来实质上对第二映射方式(第二星座图)进行变换。然而，映射部723也可以不对第二位串进行变换，而直接对第二映射方式(第二星座图)进行变换。也就是说，映射部723也可以对第二星座图中的位组与信号点的相对应进行变换。
另外，由映射部723进行的变换也可以由包括在映射部723中的变换部进行。
如上，在变形叠加编码中，第二调制码元的实数部和虚数部的极性是根据被映射到与第二调制码元叠加的第一调制码元的位的值而被控制。此外，也可以根据与第二调制码元叠加的第一调制码元来控制第二调制码元的实数部和虚数部的极性。另外，既可以控制第二调制码元的实数部和虚数部的某一方，也可以控制两方的极性。
<通过变形叠加编码得到的信号的逐次解码>
图16表示接收使用上述的变形叠加编码将两个数据序列复用到两个分层而成的信号并进行逐次解码来能够获取被复用的两个数据序列的两方或某一方的接收装置800的结构的一例。参照图16来说明接收装置800的结构和动作。
接收装置800具备RF部830、解映射部811、解交织部812、解码部813、编码部814、交织部815、映射部816、乘法部817、延迟部818、减法部819、变换部820、解映射部821、解交织部822以及解码部823。各结构要素可以是专用或通用的电路。
解映射部811、解交织部812、解码部813、编码部814、交织部815、映射部816、乘法部817、延迟部818、减法部819、变换部820、解映射部821、解交织部822以及解码部823还可以作为整体表现为导出部。RF部830还可以表现为接收部。RF部830也可以包括天线。
接收装置800将从发送装置500、600或700发送的复用信号利用天线来接收并输入到RF部830。也就是说，RF部830经由天线接收复用信号。由RF部830接收到的复用信号还被表现为接收信号，对应于第一调制码元串和第二调制码元串被复用而成的叠加调制码元串。RF部830基于无线频带的接收信号生成基带的接收信号。
解映射部811基于第一映射方式的第一星座图对基带的接收信号进行解映射，生成第一位似然串。例如，在用于解映射的第一星座图中反映有振幅系数a1。
解交织部812将第一位似然串基于与第一排序规则相反的排序规则进行排序。该排序还被称为解交织。解码部813使用由解交织部812排序后的第一位似然串来进行基于第一差错控制编码方式的解码处理，将解码结果作为第一数据序列来输出。
在此，解映射部811将与叠加调制码元串对应的接收信号中的与第二数据序列的第二调制码元对应的成分作为未知的信号(噪声)进行处理，基于第一映射方式的第一星座图进行解映射。
接收装置800在只有第一数据序列是获取对象的情况下，在第一数据序列的估计完成的时间点结束处理。另一方面，在除了第一数据序列以外第二数据序列也是获取对象的情况下，或者在只有第二数据序列是获取对象的情况下，接收装置800为了获取第二数据序列而实施以下的处理。
编码部814对由解码部813获取的第一数据序列实施基于第一差错控制编码方式的编码来生成第一位串。交织部815将由编码部814生成的第一位串的位序基于第一排序规则进行排序。该排序还被称为交织。
映射部816对由交织部815排序后的第一位串实施按照第一映射方式的映射处理，生成由多个第一调制码元构成的第一调制码元串。乘法部817对映射部816所输出的第一调制码元串乘以第一振幅系数a1。
延迟部818在从RF部830输出基带的接收信号起至乘法部817输出被再现的第一调制码元串为止的期间，使从RF部830输出的接收信号延迟。
减法部819从由延迟部818延迟后的接收信号减去由乘法部817乘了第一振幅系数a1的第一调制码元串。由此，减法部819从叠加有与第一调制码元对应的成分、与第二调制码元对应的成分以及噪声的接收信号去除与第一调制码元对应的成分。然后，减法部819将叠加有与第二调制码元对应的成分以及噪声的信号作为与第二调制码元串对应的信号来输出。
变换部820使用通过编码和交织等再现的第一位串，对从减法部819作为与第二调制码元串对应的信号输出的信号实施变换。解映射部821基于第二映射方式的第二星座图对变换部820所输出的信号进行解映射，生成第二位似然串。例如，在用于解映射的第二星座图中反映有振幅系数a2。
解交织部822将第二位似然串基于与第二排序规则相反的排序规则进行排序。该排序还被称为解交织。解码部823对由解交织部822排序后的第二位似然串实施基于第二差错控制编码方式的解码处理，将解码结果作为第二数据序列来输出。
以作为第一映射方式使用QPSK的情况为例说明变换部820的动作。
例如，在S1(t)是由映射部816生成的第一调制码元串的第t个调制码元、且b1(t)和b2(t)是映射到S1(t)的多个位的情况下，用式11给出调制码元S1(t)。
[数11]
Figure GDA0004051919560000261
在此，i是虚数单位。也可以用式11的实数部和虚数部的某一方或者两方的极性被反转后的式给出调制码元S1(t)。位b1(t)是对调制码元S1(t)的实数部有贡献的位。位b2(t)是对调制码元S1(t)的虚数部有贡献的位。
变换部820如式12那样基于b1(t)和b2(t)将由减法部819输出的信号中的与第二调制码元串的第t个调制码元对应的信号S2(t)变换为S’2(t)。
[数12]
Figure GDA0004051919560000262
在此，S’2(t)是变换后的信号。另外，Re[S2(t)]是S2(t)的实数部的值，Im[S2(t)]是S2(t)的虚数部的值。也可以用式12的实数部和虚数部的某一方或者两方的极性被反转后的式给出变换后的信号S’2(t)。
通过以上，接收装置800从利用天线接收到的信号获取第一数据序列和第二数据序列的两方或某一方。
图17表示接收使用上述的变形叠加编码将两个数据序列复用到两个分层而成的信号并进行逐次解码来能够获取被复用的两个数据序列的两方或某一方的接收装置900的结构的一例。接收装置900的结构不同于接收装置800的结构。参照图17来说明接收装置900的结构和动作。
接收装置900具备RF部930、解映射部911、解交织部912、解码部913、编码部914、交织部915、映射部916、乘法部917、延迟部918、减法部919、变换部920、解映射部921、解交织部922以及解码部923。各结构要素可以是专用或通用的电路。
解映射部911、解交织部912、解码部913、编码部914、交织部915、映射部916、乘法部917、延迟部918、减法部919、变换部920、解映射部921、解交织部922以及解码部923还可以作为整体表现为导出部。RF部930还可以表现为接收部。RF部930也可以包括天线。
接收装置900将从发送装置500、600或700发送的复用信号利用天线来接收并输入到RF部930。也就是说，RF部930经由天线接收复用信号。由RF部930接收到的复用信号还被表现为接收信号，对应于第一调制码元串和第二调制码元串被复用而成的叠加调制码元串。RF部930基于无线频带的接收信号生成基带的接收信号。
解映射部911基于第一映射方式的第一星座图对基带的接收信号进行解映射，生成第一位似然串。例如，在用于解映射的第一星座图中反映有振幅系数a1。
解交织部912将第一位似然串基于与第一排序规则相反的排序规则进行排序。该排序还被称为解交织。解码部913使用由解交织部912排序后的第一位似然串来进行基于第一差错控制编码方式的解码处理，将解码结果作为第一数据序列来输出。
在此，解映射部911将与叠加调制码元串对应的接收信号中的与第二数据序列的第二调制码元对应的成分作为未知的信号(噪声)进行处理，基于第一映射方式的第一星座图进行解映射。
接收装置900在只有第一数据序列是获取对象的情况下，在第一数据序列的估计完成的时间点结束处理。另一方面，在除了第一数据序列以外第二数据序列也是获取对象的情况下，或者在只有第二数据序列是获取对象的情况下，接收装置900为了获取第二数据序列而实施以下的处理。
编码部914对由解码部913获取的第一数据序列实施基于第一差错控制编码方式的编码来生成第一位串。交织部915将由编码部914生成的第一位串的位序基于第一排序规则进行排序。该排序还被称为交织。
映射部916对由交织部915排序后的第一位串实施按照第一映射方式的映射处理，生成由多个第一调制码元构成的第一调制码元串。乘法部917对映射部916所输出的第一调制码元串乘以第一振幅系数a1。
延迟部918在从RF部930输出基带的接收信号起至乘法部917输出被再现的第一调制码元串为止的期间，使从RF部930输出的接收信号延迟。
减法部919从由延迟部918延迟后的接收信号减去由乘法部917乘了第一振幅系数a1的第一调制码元串。由此，减法部919从叠加有与第一调制码元对应的成分、与第二调制码元对应的成分以及噪声的接收信号去除与第一调制码元对应的成分。然后，减法部919将叠加有与第二调制码元对应的成分以及噪声的信号作为与第二调制码元串对应的信号来输出。
变换部920使用通过编码、交织以及映射等再现的第一调制码元串，对从减法部919作为与第二调制码元串对应的信号输出的信号实施变换。解映射部921基于第二映射方式的第二星座图对变换部920所输出的信号进行解映射，生成第二位似然串。例如，在用于解映射的第二星座图中反映有振幅系数a2。
解交织部922将第二位似然串基于与第二排序规则相反的排序规则进行排序。该排序还被称为解交织。解码部923对由解交织部922排序后的第二位似然串实施基于第二差错控制编码方式的解码处理，将解码结果作为第二数据序列来输出。
以作为第一映射方式使用QPSK的情况为例说明变换部920的动作。
例如，在S1(t)是由映射部916生成的第一调制码元串的第t个调制码元、且b1(t)和b2(t)是被映射到S1(t)的多个位的情况下，用式13给出调制码元S1(t)。
[数13]
Figure GDA0004051919560000291
在此，i是虚数单位。也可以用式13的实数部和虚数部的某一方或者两方的极性被反转后的式给出调制码元S1(t)。位b1(t)是对调制码元S1(t)的实数部有贡献的位。位b2(t)是对调制码元S1(t)的虚数部有贡献的位。
变换部920如式14那样基于调制码元S1(t)将由减法部919输出的信号中的与第二调制码元串的第t个调制码元对应的信号S2(t)变换为S’2(t)。
[数14]
S′2(t)＝-sgn(Re[S1(t)]·Re[S2(t)-i·sgn(Im[S1(t)])·Im[S2(t)]  (式14)
在此，S’2(t)是变换后的信号。另外，Re[S2(t)]是S2(t)的实数部的值，Im[S2(t)]是S2(t)的虚数部的值。另外，sgn(Re[S1(t)])是S1(t)的实数部的极性，sgn(Im[S1(t)])是S1(t)的虚数部的极性。也可以用式14的实数部和虚数部的某一方或者两方的极性被反转后的式给出变换后的信号S’2(t)。此外，基于式14的变换与基于式12的变换实质上相同。
通过以上，接收装置900从利用天线接收到的信号获取第一数据序列和第二数据序列的两方或某一方。
图18表示接收使用上述的变形叠加编码将两个数据序列复用到两个分层而成的信号并进行逐次解码来能够获取被复用的两个数据序列的两方或某一方的接收装置1000的结构的一例。接收装置1000的结构不同于接收装置800和900的结构。参照图18来说明接收装置1000的结构和动作。
接收装置1000具备RF部1030、解映射部1011、解交织部1012、解码部1013、编码部1014、交织部1015、映射部1016、乘法部1017、延迟部1018、减法部1019、解映射部1021、解交织部1022以及解码部1023。各结构要素可以是专用或通用的电路。
解映射部1011、解交织部1012、解码部1013、编码部1014、交织部1015、映射部1016、乘法部1017、延迟部1018、减法部1019、解映射部1021、解交织部1022以及解码部1023还可以作为整体表现为导出部。RF部1030还可以表现为接收部。RF部1030也可以包括天线。解映射部1021也可以包括变换部。
接收装置1000将从发送装置500、600或700发送的复用信号利用天线来接收并输入到RF部1030。也就是说，RF部1030经由天线接收复用信号。由RF部1030接收到的复用信号还被表现为接收信号，对应于第一调制码元串和第二调制码元串被复用而成的叠加调制码元串。RF部1030基于无线频带的接收信号生成基带的接收信号。
解映射部1011基于第一映射方式的第一星座图对基带的接收信号进行解映射，生成第一位似然串。例如，在用于解映射的第一星座图中反映有振幅系数a1。
解交织部1012将第一位似然串基于与第一排序规则相反的排序规则进行排序。该排序还被称为解交织。解码部1013使用由解交织部1012排序后的第一位似然串进行基于第一差错控制编码方式的解码处理，将解码结果作为第一数据序列来输出。
在此，解映射部1011将与叠加调制码元串对应的接收信号中的与第二数据序列的第二调制码元对应的成分作为未知的信号(噪声)进行处理，基于第一映射方式的第一星座图进行解映射。
接收装置1000在只有第一数据序列是获取对象的情况下，在第一数据序列的估计完成的时间点结束处理。另一方面，在除了第一数据序列以外第二数据序列也是获取对象的情况下，或者在只有第二数据序列是获取对象的情况下，接收装置1000为了获取第二数据序列而实施以下的处理。
编码部1014对由解码部1013获取的第一数据序列实施基于第一差错控制编码方式的编码来生成第一位串。交织部1015将由编码部1014生成的第一位串的位序基于第一排序规则进行排序。该排序还被称为交织。
映射部1016对由交织部1015排序后的第一位串实施按照第一映射方式的映射处理，生成由多个第一调制码元构成的第一调制码元串。乘法部1017对映射部1016所输出的第一调制码元串乘以第一振幅系数a1。
延迟部1018在从RF部1030输出基带的接收信号起至乘法部1017输出被再现的第一调制码元串为止的期间，使从RF部1030输出的接收信号延迟。
减法部1019从由延迟部1018延迟后的接收信号减去由乘法部1017乘了第一振幅系数a1的第一调制码元串。由此，减法部1019从叠加有与第一调制码元对应的成分、与第二调制码元对应的成分以及噪声的接收信号去除与第一调制码元对应的成分。然后，减法部1019将叠加有与第二调制码元对应的成分以及噪声的信号作为与第二调制码元串对应的信号来输出。
解映射部1021基于第二映射方式的第二星座图对从减法部1019作为与第二调制码元串对应的信号输出的信号进行解映射，生成第二位似然串。此时，通过编码和交织等再现的第一位串被反映在该处理中。另外，例如在用于解映射的第二星座图中反映有振幅系数a2。
解交织部1022将第二位似然串基于与第二排序规则相反的排序规则进行排序。该排序还被称为解交织。解码部1023对由解交织部1022排序后的第二位似然串实施基于第二差错控制编码方式的解码处理，将解码结果作为第二数据序列来输出。
以作为第一映射方式使用QPSK的情况为例说明解映射部1021的动作。
例如，在S1(t)是由映射部1016生成的第一调制码元串的第t个调制码元、且b1(t)和b2(t)是被映射到S1(t)的多个位的情况下，用式15给出调制码元S1(t)。
[数15]
Figure GDA0004051919560000311
在此，i是虚数单位。也可以用式15的实数部和虚数部的某一方或者两方的极性被反转后的式给出调制码元S1(t)。位b1(t)是对调制码元S1(t)的实数部有贡献的位。位b2(t)是对调制码元S1(t)的虚数部有贡献的位。
解映射部1021基于第二映射方式的第二星座图对从减法部1019作为与第二调制码元串的第t个调制码元对应的信号输出的信号S2(t)进行解映射。
解映射部1021对通过解映射得到的位似然串中的、与对第二星座图的实数部最有贡献的位对应的位似然(bit likelihood)实施与b1(t)相应的反转处理。另外，解映射部1021对通过解映射得到的位似然串中的、与对第二星座图的虚数部最有贡献的位对应的位似然实施与b2(t)相应的反转处理。
例如，解映射部1021对通过解映射得到的位似然串中的、与对第二星座图的实数部最有贡献的位对应的位似然实施b1(t)的异或逻辑运算。另外，解映射部1021对通过解映射得到的位似然串中的、与对第二星座图的虚数部最有贡献的位对应的位似然实施b2(t)的异或逻辑运算。
解映射部1021将实施上述的反转处理后的位似然串作为第二位似然串来输出。
在上述中，解映射部1021通过对位似然串进行变换，来实质上对第二映射方式(第二星座图)进行变换。然而，解映射部1021也可以不对位似然串进行变换，而直接对第二映射方式(第二星座图)进行变换。也就是说，解映射部1021也可以对第二星座图中的位组与信号点的相对应进行变换。
另外，由解映射部1021进行的变换也可以由包括在解映射部1021中的变换部进行。
通过以上，接收装置1000从利用天线接收到的信号获取第一数据序列和第二数据序列的两方或某一方。
<通过变形叠加编码得到的信号的并行解码>
下面，说明对通过本实施方式中的变形叠加编码得到的信号进行并行解码的接收方法。发送装置的结构与图13所示的发送装置500、图14所示的发送装置600或图15所示的发送装置700相同，因此省略说明。在变形叠加编码中的并行解码中，接收装置不去除包含在接收信号中的第一分层的调制码元串的成分，而将第一分层的调制码元串的成分作为未知的信号(噪声)进行处理，对第二分层进行解码。
图19表示接收使用变形叠加编码将两个数据序列复用到两个分层而成的信号并进行并行解码来能够获取被复用的两个数据序列的两方或某一方的接收装置1100的结构的一例。参照图19来说明接收装置1100的结构和动作。
接收装置1100具备RF部1130、解映射部1110、解交织部1112、解码部1113、解交织部1122以及解码部1123。各结构要素可以是专用或通用的电路。解映射部1110、解交织部1112、解码部1113、解交织部1122以及解码部1123还可以作为整体表现为导出部。RF部1130还可以表现为接收部。RF部1130也可以包括天线。
接收装置1100将从发送装置500、600或700发送的复用信号利用天线来接收并输入到RF部1130。也就是说，RF部1130经由天线接收复用信号。由RF部1130接收到的复用信号还可以表现为接收信号。RF部1130基于无线频带的接收信号生成基带的接收信号。
解映射部1110对基带的接收信号进行解映射，生成第一位似然串和第二位似然串。解映射部1110例如基于表示使用变形叠加编码将第一调制码元和第二调制码元叠加而成的叠加调制码元的信号点的配置的变形叠加星座图进行解映射。
变形叠加星座图是根据第一映射方式的第一星座图、第二映射方式的第二星座图、第一振幅系数a1以及第一振幅系数a2等决定的。
图20表示与变形叠加编码对应的变形叠加星座图的一例。具体地说，图4所示的QPSK的星座图与图5所示的Nu-256QAM的星座图相组合。
更具体地说，按照QPSK的星座图的四个信号点，Nu-256QAM的星座图(256个信号点)配置在复平面上的四个区域中的各个区域。与Nu-256QAM的星座图对应的这四个区域也可以局部重叠。而且，在该变形叠加星座图中反映有第二调制码元串的变换。
例如在对QPSK的星座图的四个信号点中的、实数部为正的信号点组合Nu-256QAM的星座图时，Nu-256QAM的星座图的实数部的极性被反转。另外，例如在对QPSK的星座图的四个信号点中的、虚数部为正的信号点组合Nu-256QAM的星座图时，Nu-256QAM的星座图的虚数部的极性被反转。
具体地说，在图20中示出了第一信号点、第二信号点、第三信号点、第四信号点、第五信号点以及第六信号点。在Nu-256QAM的星座图的实数部的极性不反转的情况下，第一信号点和第三信号点针对第二位串对应于相同的位值。同样地，在Nu-256QAM的星座图的虚数部的极性不反转的情况下，第四信号点和第六信号点针对第二位串对应于相同的位值。
在Nu-256QAM的星座图的实数部的极性反转的情况下，第一信号点和第二信号点针对第二位串对应于相同的位值。另外，在Nu-256QAM的星座图的虚数部的极性反转的情况下，第四信号点和第五信号点针对第二位串对应于相同的位值。也就是说，针对第二位串对应于相同的位值的多个信号点通过反转而接近，从而被集中。由此，由于噪声而波及到解映射的影响得以抑制。
解映射部1110基于如图20所示的变形叠加星座图进行解映射。即，解映射部1110在第二分层的调制码元串未知的状态下生成第一位似然串，在第一分层的调制码元串未知的状态下生成第二位似然串。
此外，解映射部1110也可以在第一位似然串的生成中使用第一映射方式的第一星座图，在第二位似然串的生成中使用上述的变形叠加星座图。
解映射部1110在第一位似然串的生成中使用第一星座图的情况下，与在第一位似然串的生成中也使用变形叠加星座图的情况相比，能够减少在第一位似然串的生成中考虑的信号点的数量。因而，在该情况下，解映射部1110能够削减运算量。
另外，例如，解映射部1110对应于：第一解映射部，通过对接收信号进行解映射来生成第一位似然串；和第二解映射部，通过对接收信号进行解映射来生成第二位似然串。解映射部1110也可以具备：第一解映射部，通过对接收信号进行解映射来生成第一位似然串；和第二解映射部，通过对接收信号进行解映射来生成第二位似然串。
另外，解映射部1110也可以根据第一位似然串对不是利用变形叠加星座图而是利用叠加星座图生成的第二位似然串进行变换。由此，解映射部1110能够获取与利用变形叠加星座图生成的第二位似然串相同的第二位似然串。
另外，解映射部1110也可以不使用变形叠加星座图而对复用信号进行变换，来获取与利用变形叠加星座图生成的第二位似然串相同的第二位似然串。
解交织部1112将第一位似然串基于与第一排序规则相反的排序规则进行排序。该排序还被称为解交织。解码部1113对由解交织部1112排序后的第一位似然串实施基于第一差错控制编码方式的解码处理，将解码结果作为第一数据序列来输出。
解交织部1122将第二位似然串基于与第二排序规则相反的排序规则进行排序。该排序还被称为解交织。解码部1123对由解交织部1122排序后的第二位似然串实施基于第二差错控制编码方式的解码处理，将解码结果作为第二数据序列来输出。
通过以上，接收装置1100从利用天线接收到的信号获取第一数据序列和第二数据序列的两方或某一方。
此外，在发送装置500、600及700以及接收装置800、900、1000及1100中，与实施方式1同样地，也可以省略排序(交织和解交织)。即，各交织部和各解交织部是任意的结构要素，也可以不包括在这些装置中。
但是，交织和解交织构成对。因而，基本上，在发送装置500、600及700具备各交织部的情况下，接收装置800、900、1000及1100具备各解交织部和各交织部。另一方面，在发送装置500、600及700不具备各交织部的情况下，接收装置800、900、1000及1100不具备各解交织部和各交织部。
另外，在接收装置800、900及1000中，也可以在用于生成第一调制码元的映射中反映振幅系数a1。在该情况下，也可以省略振幅系数a1的乘法处理。而且，接收装置800、900和1000也可以不分别具备乘法部817、917及1017。
另外，第一数据序列和第二数据序列的差错控制编码也可以由外部的装置进行。在该情况下，在发送装置500、600及700中，也可以省略差错控制编码。而且，发送装置500、600及700也可以不具备编码部511、521、611、621、711及721。
图21是表示发送装置500的动作例的流程图。首先，映射部513通过对第一数据序列的第一位串进行映射来生成第一数据序列的第一调制码元串(S301)。然后，映射部523通过对第二数据序列的第二位串进行映射来生成第二数据序列的第二调制码元串(S302)。
变换部525将与第一调制码元串相应的变换赋予给第二调制码元串(S303)。具体地说，变换部525通过根据第一位串对第二调制码元串进行变换，来将与第一调制码元串相应的变换赋予给第二调制码元串。
接着，由第一乘法部514、第二乘法部524以及加法部530构成的叠加部通过将第一调制码元串与被赋予与第一调制码元串相应的变换的第二调制码元串按规定的振幅比率进行叠加来生成复用信号(S304)。然后，RF部540发送所生成的复用信号(S305)。
此外，在上述的动作例中，发送装置500通过根据第一位串对第二调制码元串进行变换，来将与第一调制码元串相应的变换赋予给第二调制码元串(S303)。也可以取而代之，如发送装置600那样通过根据第一调制码元串对第二调制码元串进行变换，来将与第一调制码元串相应的变换赋予给第二调制码元串。
或者，也可以如发送装置700那样根据第一位串对用于生成第二调制码元串的第二位串或第二映射方式(第二星座图)进行变换。然后，由此，也可以将与第一调制码元串相应的变换赋予给第二调制码元串。在该情况下，在生成第二调制码元串之前，第二位串或第二映射方式被变换。
即，也可以通过根据第一位串或第一调制码元串对第二位串、第二映射方式或第二调制码元串进行变换来将与第一调制码元串相应的变换赋予给第二调制码元串。
另外，变换部525也可以通过将与第一调制码元串相应的变换赋予给第二调制码元串，来控制第二调制码元串中的各调制码元的实数部和虚数部的极性。由此，变换部525也可以在第一调制码元的实数部满足规定的实数部条件的情况下使第二调制码元的实数部的极性反转，在第一调制码元的虚数部满足规定的条件的情况下使第二调制码元的虚数部的极性反转。
规定的实数部条件既可以是实数部的极性为规定的实数部极性这样的条件，也可以是实数部在规定的1以上的实数部范围内这样的条件。规定的1以上的实数部范围既可以是正的范围，也可以是负的范围。同样地，规定的虚数部条件既可以是虚数部的极性为规定的虚数部极性这样的条件，也可以是虚数部在规定的1以上的虚数部范围内这样的条件。规定的1以上的虚数部范围既可以是正的范围，也可以是负的范围。
图22是表示接收装置800、900、1000及1100的动作例的流程图。首先，接收部接收复用信号(S401)。在此，接收部是接收装置800的RF部830、接收装置900的RF部930、接收装置1000的RF部1030或接收装置1100的RF部1130。
复用信号是包含第一分层的第一数据序列和第二分层的第二数据序列的多个数据序列被复用而成的信号。另外，该复用信号是第一调制码元串与第二调制码元串按规定的振幅比率被叠加而成的信号。
第一调制码元串是通过对第一数据序列的第一位串进行映射来生成的调制码元串。第二调制码元串是通过对第二数据序列的第二位串进行映射来生成且被赋予与第一调制码元串相应的变换的调制码元串。
接着，导出部从复用信号导出第一数据序列和第二数据序列中的至少一方(S402)。
例如，接收装置800的导出部由解映射部811、解交织部812、解码部813、编码部814、交织部815、映射部816、乘法部817、延迟部818、减法部819、变换部820、解映射部821、解交织部822以及解码部823构成。
另外，例如，接收装置900的导出部由解映射部911、解交织部912、解码部913、编码部914、交织部915、映射部916、乘法部917、延迟部918、减法部919、变换部920、解映射部921、解交织部922以及解码部923构成。
另外，例如，接收装置1000的导出部由解映射部1011、解交织部1012、解码部1013、编码部1014、交织部1015、映射部1016、乘法部1017、延迟部1018、减法部1019、解映射部1021、解交织部1022以及解码部1023构成。
另外，例如，接收装置1100的导出部由解映射部1110、解交织部1112、解码部1113、解交织部1122以及解码部1123构成。
按照上述的动作，接收第一调制码元串与被赋予与第一调制码元串相应的变换的第二调制码元串被叠加而成的复用信号。然后，从该复用信号导出第一数据序列和第二数据序列中的至少一方。即，接收以使并行解码时的性能劣化降低的方式叠加的复用信号，能够从该复用信号高效地导出第一数据序列和第二数据序列的两方或某一方。
在图19所示的进行并行解码的接收装置1100中，与图16、17以及18所示的进行逐次解码的接收装置800、900及1000相比，对第二分层的解码性能劣化。
在图23中示出第一分层的信号电力Ps1与第二分层的信号电力Ps2之比为Ps1：Ps2＝2：1的情况下的第二分层的传送容量的模拟结果的一例。在图23中，横轴以dB(分贝)来表示信号电力Ps与噪音电力Pn之比(SNR)，纵轴表示传送容量。在图23中，实线表示进行逐次解码的情况下的第二分层的传送容量，虚线表示进行并行解码的情况下的第二分层的传送容量。
如图23所示，在进行并行解码的情况下，与进行逐次解码的情况相比，在第二分层的解码中，对于相同的传送容量所需的SNR增加，对于相同的SNR，传送容量减少。
如上，本实施方式中的进行并行解码的接收装置1100相比于进行逐次解码的接收装置800、900及1000，与在第二分层中传送的第二数据序列有关的解码性能劣化。但是，能够减少第二分层的解码所需的结构。
具体地说，在接收装置1100中，与图16、17及18所示的进行逐次解码的接收装置800、900及1000相比，不需要用于再现第一分层的调制码元串的结构要素。即，不需要编码部814、914及1014、交织部815、915及1015、映射部816、916及1016以及乘法部817、917及1017。
另外，不需要用于使接收信号延迟的延迟部818、918及1018以及从接收信号去除被再现的第一分层的调制码元的成分的减法部819、919及1019。
因此，能够削減电路规模。另外，接收装置1100相比于接收装置800、900及1000而言能够降低运算量，能够削减消耗电力。
并且，图16、17及18所示的进行逐次解码的接收装置800、900及1000对接收信号的第一分层进行解调来获取第一数据序列，基于获取到的第一数据序列生成第一调制码元串。而且，之后，接收装置800、900及1000开始接收信号的第二分层的解调来获取第二数据序列。
另一方面，本实施方式中的进行并行解码的接收装置1100能够将第一数据序列的获取与第二数据序列的获取同时并行地执行，因此能够缩短处理延迟。
另外，接收装置也可以观测接收信号的SNR，以在SNR高的情况下进行并行解码、在SNR低的情况下进行逐次解码的方式切换解码处理。
在该情况下，例如，图16所示的接收装置800具备根据SNR来切换逐次解码和并行解码的控制部。控制部也可以包括在RF部830或解映射部821中。并且，解映射部821具备除了进行基于第二星座图的解映射处理以外还进行作为图19的解映射部1110的动作所说明的基于变形叠加星座图的解映射处理的动作的结构。
然后，解映射部821切换对于从变换部820输出的信号的基于第二星座图的解映射处理和对于从RF部830输出的信号的基于变形叠加星座图的解映射处理。例如，解映射部821根据来自控制部的控制信号来切换这些解映射处理。
此外，这样的结构还通过图11所示的接收装置400、图16所示的接收装置800(变换部820和解映射部821等)以及图19所示的接收装置1100(解映射部1110等)的组合来得到。
作为另一结构，例如，图17所示的接收装置900具备根据SNR来切换逐次解码和并行解码的控制部。控制部也可以包括在RF部930或解映射部921中。并且，解映射部921具备除了进行基于第一位串和第二星座图的解映射处理以外还进行作为图19的解映射部1110的动作所说明的基于变形叠加星座图的解映射处理的动作的结构。
然后，解映射部921切换对于从变换部920输出的信号的基于第二星座图的解映射处理和对于从RF部930输出的信号的基于变形叠加星座图的解映射处理。例如，解映射部921根据来自控制部的控制信号来切换这些解映射处理。
此外，这样的结构还通过图11所示的接收装置400、图17所示的接收装置900(变换部920和解映射部921等)以及图19所示的接收装置1100(解映射部1110等)的组合来得到。
作为另一结构，例如，图18所示的接收装置1000具备根据SNR来切换逐次解码和并行解码的控制部。控制部也可以包括在RF部1030或解映射部1021中。并且，解映射部1021具备除了进行基于第一位串和第二星座图的解映射处理以外还进行作为图19的解映射部1110的动作所说明的基于变形叠加星座图的解映射处理的动作的结构。
然后，解映射部1021切换对于从减法部1019输出的信号的基于第二星座图的解映射处理和对于从RF部1030输出的信号的基于变形叠加星座图的解映射处理。例如，解映射部1021根据来自控制部的控制信号来切换这些解映射处理。
此外，这样的结构还通过图11所示的接收装置400、图18所示的接收装置1000(解映射部1021等)以及图19所示的接收装置1100(解映射部1110等)的组合来得到。
这样，在SNR高的情况下，接收装置800、900及1000通过进行并行解码，来能够降低运算量并削减消耗电力。另外，在SNR高的情况下，接收装置800、900及1000通过进行并行解码，来能够缩短处理延迟。另一方面，在SNR低的情况下，接收装置800、900及1000通过进行逐次解码，能够对第二数据序列准确地进行解码的可能性变高。
将图10所示的基于使用叠加编码的复用方式的传送容量与图23所示的基于变形使用叠加编码的复用方式的传送容量进行比较，则发现如下事项。
即，关于基于逐次解码(实线)的传送容量的特性，使用叠加编码的复用方式(图10)与使用变形叠加编码的复用方式(图23)相同。另一方面，关于基于并行解码(虚线)的传送容量的特性，使用变形叠加编码的复用方式(图23)相比于使用叠加编码的复用方式(图10)而言更改善。即，使用变形叠加编码的复用方式在逐次解码的情况和并行解码的情况下均提供期望的结果。
如上，本公开的一个方式中的接收装置接收包含第一分层的第一数据序列和第二分层的第二数据序列的多个数据序列通过叠加编码被复用而成的信号即复用信号并从所述复用信号导出所述多个数据序列，所述接收装置具备：接收部，接收所述复用信号；第一解映射部，在所述复用信号将所述第二数据序列的第二调制码元串作为未确定的信号成分包含的状态下，通过对所述复用信号进行解映射来生成所述第一数据序列的第一位似然串；第二解映射部，在所述复用信号将所述第一数据序列的第一调制码元串作为未确定的信号成分包含的状态下，通过对所述复用信号进行解映射来生成所述第二数据序列的第二位似然串；第一解码部，通过对所述第一位似然串进行差错控制解码，来导出所述第一数据序列；以及第二解码部，通过对所述第二位似然串进行差错控制解码，来导出所述第二数据序列。
由此，接收装置不等待第一数据序列的导出等而能够导出第二数据序列。因而，接收装置能够抑制处理延迟。即，接收装置关于使用叠加编码的复用方式能够进行高效的处理。
例如，所述接收部所接收的所述复用信号也可以是通过对所述第一数据序列的第一位串进行映射来生成的所述第一调制码元串与通过对所述第二数据序列的第二位串进行映射来生成的所述第二调制码元串按规定的振幅比率被叠加而成的信号，是所述第二调制码元串中的各调制码元的实数部和虚数部的极性根据所述第一调制码元串被控制的信号。
由此，接收装置能够接收第一调制码元串与根据第一调制码元串被调整的第二调制码元串的复用信号。因而，接收装置能够从第一数据序列与第二数据序列被适当地复用而成的复用信号适当地导出第一数据序列和第二数据序列。
另外，例如，所述接收部所接收的所述复用信号也可以是所述第一调制码元串中的第一调制码元与所述第二调制码元串中的第二调制码元被叠加而成的信号，是在所述第一调制码元的实数部满足规定的实数部条件的情况下所述第二调制码元的实数部的极性被反转、在所述第一调制码元的虚数部满足规定的虚数部条件的情况下所述第二调制码元的虚数部的极性被反转的信号。
由此，接收装置能够将第一调制码元与根据第一调制码元而极性被反转的第二调制码元被叠加而成的信号作为复用信号来接收。通过第二调制码元的极性的反转，与第二数据序列的相同的位组相对应的多个信号点接近。因而，接收装置能够从包含第一调制码元串的复用信号适当地生成第二调制码元串。
另外，例如，所述第二解映射部也可以通过基于叠加星座图对所述复用信号进行解映射来生成所述第二位似然串，其中，所述叠加星座图是在所述第一位串的映射中使用的第一星座图与在所述第二位串的映射中使用的第二星座图相组合的星座图，是反映了所述第二调制码元的实数部的极性的反转和所述第二调制码元的虚数部的极性的反转的星座图。
由此，接收装置能够基于与相同的位组相对应的多个信号点接近的叠加星座图从复用信号适当地生成第二调制码元串。
另外，例如，所述接收装置也可以还具备：编码部，通过对由所述第一解码部导出的所述第一数据序列进行差错控制编码，来生成所述第一数据序列的第一位串；映射部，通过对所述第一位串进行映射，来生成所述第一调制码元串；延迟部，使由所述接收部接收到的所述复用信号延迟规定的时间；以及减法部，从由所述延迟部延迟后的所述复用信号减去所述第一调制码元串，其中，所述第二解映射部在所述复用信号的信噪比满足规定的基准的情况下，在所述复用信号将所述第一调制码元串作为未确定的信号成分包含的状态下，通过对所述复用信号进行解映射来生成所述第二位似然串，所述第二解映射部在所述复用信号的信噪比不满足规定的基准的情况下，通过对减去所述第一调制码元串后的所述复用信号进行解映射来生成所述第二位似然串。
由此，根据信噪比来切换从未消除第一调制码元串的复用信号生成第二调制码元串的动作和从已消除第一调制码元串的复用信号生成第二调制码元串的动作。因此，接收装置能够抑制传送容量的极端的下降等。
另外，本公开的一个方式中的接收方法接收包含第一分层的第一数据序列和第二分层的第二数据序列的多个数据序列通过叠加编码被复用而成的信号即复用信号并从所述复用信号导出所述多个数据序列，在所述接收方法中，接收所述复用信号，在所述复用信号将所述第二数据序列的第二调制码元串作为未确定的信号成分包含的状态下，通过对所述复用信号进行解映射来生成所述第一数据序列的第一位似然串，在所述复用信号将所述第一数据序列的第一调制码元串作为未确定的信号成分包含的状态下，通过对所述复用信号进行解映射来生成所述第二数据序列的第二位似然串，通过对所述第一位似然串进行差错控制解码来导出所述第一数据序列，通过对所述第二位似然串进行差错控制解码来导出所述第二数据序列。
由此，使用该接收方法的接收装置等不等待第一数据序列的导出等而能够导出第二数据序列。因而，使用该接收方法的接收装置等能够抑制处理延迟。即，使用该接收方法的接收装置等关于使用叠加编码的复用方式能够进行高效的处理。
例如，所述复用信号也可以是通过对所述第一数据序列的第一位串进行映射来生成的所述第一调制码元串与通过对所述第二数据序列的第二位串进行映射来生成的所述第二调制码元串按规定的振幅比率被叠加而成的信号，是所述第二调制码元串中的各调制码元的实数部和虚数部的极性根据所述第一调制码元串被控制的信号。
由此，使用该接收方法的接收装置等能够接收第一调制码元串与根据第一调制码元串被调整的第二调制码元串的复用信号。因而，使用该接收方法的接收装置等能够从第一数据序列与第二数据序列被适当地复用的复用信号适当地导出第一数据序列和第二数据序列。
另外，例如，所述复用信号也可以是所述第一调制码元串中的第一调制码元与所述第二调制码元串中的第二调制码元被叠加而成的信号，是在所述第一调制码元的实数部满足规定的实数部条件的情况下所述第二调制码元的实数部的极性被反转、在所述第一调制码元的虚数部满足规定的虚数部条件的情况下所述第二调制码元的虚数部的极性被反转的信号。
由此，使用该接收方法的接收装置等能够将第一调制码元与根据第一调制码元而极性被反转的第二调制码元被叠加而成的信号作为复用信号来接收。通过第二调制码元的极性的反转，与相同的位组相对应的多个信号点接近。因而，使用该接收方法的接收装置等能够从包含第一调制码元串的复用信号适当地生成第二调制码元串。
另外，例如在所述第二位似然串的生成中，也可以通过基于叠加星座图对所述复用信号进行解映射来生成所述第二位似然串，其中，所述叠加星座图是在所述第一位串的映射中使用的第一星座图与在所述第二位串的映射中使用的第二星座图相组合的星座图，是反映了所述第二调制码元的实数部的极性的反转和所述第二调制码元的虚数部的极性的反转的星座图。
由此，使用该接收方法的接收装置等能够基于与相同的位组相对应的多个信号点接近的叠加星座图从复用信号适当地生成第二调制码元串。
另外，例如，所述接收方法也可以还通过对导出的所述第一数据序列进行差错控制编码来生成所述第一数据序列的第一位串，通过对所述第一位串进行映射来生成所述第一调制码元串，使接收到的所述复用信号延迟规定的时间，从延迟后的所述复用信号减去所述第一调制码元串，在所述第二位似然串的生成中，在所述复用信号的信噪比满足规定的基准的情况下，在所述复用信号将所述第一调制码元串作为未确定的信号成分包含的状态下，通过对所述复用信号进行解映射来生成所述第二位似然串，在所述复用信号的信噪比不满足规定的基准的情况下，通过对减去所述第一调制码元串后的所述复用信号进行解映射来生成所述第二位似然串。
由此，根据信噪比来切换从未消除第一调制码元串的复用信号生成第二调制码元串的动作和从已消除第一调制码元串的复用信号生成第二调制码元串的动作。因此，使用该接收方法的接收装置等能够抑制传送容量的极端的下降等。
此外，在上述的各实施方式的说明中，为了简化说明而以将两个数据序列复用到两个分层来传送的情况为例进行了说明，但是在将3个以上的数据序列进行复用来传送的情况下也能够根据实施方式来容易地扩展，这是显然的。
另外，图1及13～15示出了发送装置不具备天线而从与发送装置连接的外部的天线发送无线频带的信号的例子。但是，也可以是，发送装置具备天线，从发送装置的天线发送无线频带的信号。另外，在图2、7及16～19中示出了接收装置不具备天线而从与接收装置连接的外部的天线发送无线频带的信号的例子。但是，也可以是，接收装置具备天线，利用接收装置的天线来接收无线频带的信号。
另外，在无线频带的信号的发送或接收中使用的天线也可以是由多个天线构成的天线单元。
另外，虽然在图1及13～15中未图示，但是发送装置也可以具备帧构成部，该帧构成部将由加法部生成的叠加信号按照规定的帧结构进行配置来生成帧，并将该帧输出到RF部。
在此，由帧构成部生成的帧的结构既可以是固定的，也可以根据从未图示的控制部发送的控制信号来变更。帧构成部将第一数据序列和第二数据序列被复用而成的叠加调制码元串按照规定的规则配置到帧。
另外，由帧构成部生成的帧除了数据码元以外，还包含导频码元、控制信息码元以及前同步码等。此外，导频码元、控制信息码元以及前同步码各自还有时被叫成不同的名称。
例如，导频码元可以是对对于接收装置而言已知的位串进行基于BPSK和QPSK等PSK调制的映射处理来生成的码元。另外，导频码元可以是具有对于接收装置而言已知的振幅和相位(或已知的复值)的码元。另外，导频码元可以是能够由接收装置估计由发送装置发送的振幅和相位(或复值)的码元。
而且，接收装置使用导频码元来进行对于接收到的信号的频率同步、时间同步以及信道估计等。信道估计还被称为CSI(Channel State Information：信道状态信息)的估计。
控制信息码元是在作为用于对接收信号进行解调来获取期望的数据序列的信息应该通知给接收装置的信息的传送中使用的码元。
例如，发送装置发送与控制信息对应的控制信息码元。控制信息也可以表示使用于各数据序列的映射(调制)方式、差错控制编码方式、差错控制编码方式的编码率和码长以及该数据序列的调制码元配置在帧中的位置等。接收装置对控制信息码元进行解调来获取控制信息。然后，接收装置基于获取到的控制信息对数据码元进行解调来获取数据序列。
另外，控制信息也可以包含对应用的动作进行控制的上级层中的设定信息等。
前同步码是附加在帧的开头的信号。接收装置也可以接收包含前同步码的信号，基于前同步码进行例如帧的检测和帧同步的处理等。另外，前同步码也可以包含导频码元和控制信息码元。另外，帧也可以不仅包含前同步码，还包含附加在帧的后端的信号即后同步码。
编码部例如使用LDPC(Low Density Parity Check：低密度奇偶校验)码或Turbo码等作为差错控制编码方式。另外，编码部也可以使用除此以外的编码方式。
图1和13～15的发送装置具备交织部，但是也可以如上述那样发送装置不具备交织部。在该情况下，发送装置既可以将由编码部生成的位串直接输入到映射部，也可以在实施与交织不同的处理之后输入到映射部。另外，在发送装置不具备交织部的情况下，图2、7及16～19的接收装置也可以不具备解交织部。
另外，图2、7及16～19的接收装置的解交织部进行基于与在发送侧进行的排序规则相反的排序规则的排序，但是也可以进行与这样的排序不同的动作。例如，解交织部也可以将由解映射部生成的位似然串的多个位似然按在由解码部实施的解码处理中要求的位序输入到解码部。
另外，在上述中，叠加编码和变形叠加编码应用于无线传送，但是不限于无线传送，也可以应用于有线传送或光传送等，还可以应用于向记录介质的记录。另外，用于传送的频带不限于无线频带，也可以是基带。
另外，在本公开中使用的“多个”与“2以上”同含义。另外，第一、第二和第三等序数既可以在表现上适当去除，也可以更换，还可以新附加。
另外，本公开中的装置和方法等不限定于各实施方式，能够进行各种变更来实施。例如，在各实施方式中，本公开的技术作为通信装置(发送装置或接收装置)来实现，但是本公开的技术不限于此。本公开的技术也可以作为用于执行由该通信装置进行的通信方法(发送方法或接收方法)的软件来实现。
另外，发送装置或接收装置中的2个以上的结构要素既可以合并为一个结构要素，也可以一个结构要素分为2个以上的结构要素。另外，也可以发送装置和接收装置构成一个发送接收装置。在该情况下，同种的多个结构要素也可以合并为一个结构要素。例如，发送天线和接收天线也可以由一个天线构成。
另外，例如，也可以将特定的结构要素所执行的处理由其它结构要素来执行。另外，既可以变更执行处理的顺序，也可以将多个处理并行地执行。
另外，例如，也可以将用于执行上述通信方法的程序预先保存在ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)中，由CPU(Central Processor Unit：中央处理单元)执行该程序。
另外，也可以将用于执行上述通信方法的程序保存在能够由计算机读取的存储介质中。然后，也可以将保存在存储介质中的程序记录在计算机的RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)中，计算机按照该程序执行通信方法。
然后，上述的多个实施方式等中的各结构要素也可以作为典型的集成电路即LSI(Large Scale Integration：大规模集成)来实现。各结构要素既可以各自被单片化，也可以各实施方式的全部结构要素或一部分结构要素被单片化。在此，例示了LSI，这样的集成电路根据集成度的差异还有时叫做IC(Integrated Circuit：集成电路)、系统LSI、superLSI或ultra LSI。
集成电路化的方法不限于LSI。各结构要素也可以利用专用电路或通用处理器来实现。也可以利用在制造LSI后可编程的FPGA(Field Programmable GateArray)、或者能够重构LSI内部的电路单元的连接或设定的可重构处理器。
并且，如果出现通过半导体技术的进步或派生的其它技术来置换LSI的集成电路化的技术，则当然也可以使用该技术来进行在各实施方式中说明的装置或其一部分结构的集成化。例如，有可能出现生物技术的适应等。
本公开还能够广泛应用于从多个天线发送分别不同的调制信号(复用信号)的无线系统。另外，本公开还可以应用于具有多个发送部位的有线通信系统中的MIMO(MultipleInput Multiple Output：多入多出)传送。作为这样的有线通信系统的例子，存在PLC(Power Line Communication：电力线通信)系统、光通信系统以及DSL(DigitalSubscriber Line：数字用户线路)系统。
产业上的可利用性
本公开能够应用于无线通信系统和广播系统等。另外，本公开能够广泛应用于使用叠加编码将多个数据序列进行复用的系统。
另外，本公开还可以应用于例如PLC(Power Line Communication)系统、光通信系统和DSL(Digital Subscriber Line：数字用户线路)系统那样的有线通信系统等。另外，本公开还可以应用于进行对光盘和磁盘等记录介质的记录的存储系统等。

Claims (10)

1.一种接收装置，其特征在于，具备：
接收部，接收复用信号，该复用信号是通过对第一数据序列的第一位串进行映射来生成的第一调制码元串与通过对第二数据序列的第二位串进行映射来生成的第二调制码元串按振幅比率被叠加而成的信号，是所述第二调制码元串根据所述第一调制码元串而变换即所述第二调制码元串中的各调制码元的实数部和虚数部的极性根据所述第一调制码元串而被控制了的信号；以及
处理部，在所述第一调制码元串及所述第二调制码元串中的一方为未确定的信号成分的状态下，通过对所述复用信号进行解映射来生成所述第一调制码元串及所述第二调制码元串中的另一方的位似然串，通过对所述位似然串进行差错控制解码，来导出对应数据序列。
2.根据权利要求1所述的接收装置，其中，
所述接收部接收为了进行多址接入而设置的所述复用信号，
所述第一数据序列是为了所述接收装置而设置的，
所述第二数据序列是为了其他接收装置而设置的。
3.一种接收方法，其特征在于，
接收复用信号，该复用信号是通过对第一数据序列的第一位串进行映射来生成的第一调制码元串与通过对第二数据序列的第二位串进行映射来生成的第二调制码元串按振幅比率被叠加而成的信号，是所述第二调制码元串根据所述第一调制码元串而变换即所述第二调制码元串中的各调制码元的实数部和虚数部的极性根据所述第一调制码元串而被控制了的信号，
在所述第一调制码元串及所述第二调制码元串中的一方为未确定的信号成分的状态下，通过对所述复用信号进行解映射来生成所述第一调制码元串及所述第二调制码元串中的另一方的位似然串，通过对所述位似然串进行差错控制解码，来导出对应数据序列。
4.根据权利要求3所述的接收方法，其中，
接收为了进行多址接入而设置的所述复用信号，
所述第一数据序列是为了第一接收装置而设置的，
所述第二数据序列是为了第二接收装置而设置的。
5.一种发送装置，其特征在于，具备：
信号处理电路，生成复用信号，该复用信号是具有第一同相成分及第一正交成分的第一信号与具有第二同相成分及第二正交成分且被进行了QPSK调制的第二信号按振幅比率被叠加而成的信号；以及
发送部，从发送天线发送所述复用信号，
所述信号处理电路进一步以(i)若所述第一同相成分的极性为正，则所述第二同相成分的极性被反转；(ii)若所述第一正交成分的极性为正，则所述第二正交成分的极性被反转的方式，转换所述第二信号来生成所述复用信号。
6.根据权利要求5所述的发送装置，其中，
所述信号处理电路根据所述第一同相成分及所述第一正交成分作为引数而被输入的式，控制所述第二同相成分及所述第二正交成分的所述极性。
7.一种接收装置，其特征在于，具备：
接收部，经由接收天线接收复用信号，该复用信号是具有第一同相成分及第一正交成分的第一信号与具有第二同相成分及第二正交成分且被进行了QPSK调制的第二信号按振幅比率被叠加而成的信号，所述第二信号是为了以(i)若所述第一同相成分的极性为正，则所述第二同相成分的极性被反转；(ii)若所述第一正交成分的极性为正，则所述第二正交成分的极性被反转的方式生成所述复用信号而被变换的信号；以及
信号处理电路，从所述复用信号导出所述第一信号及所述第二信号中的至少一个。
8.根据权利要求7所述的接收装置，其中，
在所述复用信号中，所述第二同相成分及所述第二正交成分的极性，根据所述第一同相成分及所述第一正交成分作为引数而被输入的式而被控制。
9.一种发送方法，是由发送装置进行的发送方法，其特征在于，包括：
生成复用信号的步骤，该复用信号是具有第一同相成分及第一正交成分的第一信号与具有第二同相成分及第二正交成分且被进行了QPSK调制的第二信号按振幅比率被叠加而成的信号；以及
从发送天线发送所述复用信号的步骤，
所述第二信号为了以(i)若所述第一同相成分的极性为正，则所述第二同相成分的极性被反转；(ii)若所述第一正交成分的极性为正，则所述第二正交成分的极性被反转的方式生成所述复用信号而被变换。
10.一种接收方法，是由接收装置进行的接收方法，其特征在于，包括：
经由接收天线接收复用信号的步骤，该复用信号是具有第一同相成分及第一正交成分的第一信号与具有第二同相成分及第二正交成分且被进行了QPSK调制的第二信号按振幅比率被叠加而成的信号，所述第二信号是为了以(i)若所述第一同相成分的极性为正，则所述第二同相成分的极性被反转；(ii)若所述第一正交成分的极性为正，则所述第二正交成分的极性被反转的方式生成所述复用信号而被变换的信号；以及
从所述复用信号导出所述第一信号及所述第二信号中的至少一个的步骤。
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