DE69632560T2

DE69632560T2 - Mehrträgermodulationsempfänger mit Remodulation

Info

Publication number: DE69632560T2
Application number: DE69632560T
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Kawachinagano-shi- Kimura; Yasuo Kobe-shi Harada; Hiroshi Takarazuka-shi Hayashino; Yasuhiro Katano-shi Uno
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1996-03-25
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: EP0735712B1; EP0735712A3; JPH08265290A; US5771223A; DE69632560D1; JP3521016B2; EP0735712A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Empfangen eines orthogonal frequenzteilungsgemultiplexten Signals und zugehörige Empfänger, und vielmehr im Einzelnen ein Verfahren zum Empfangen eines orthogonal frequenzgeteilten gemultiplexten Signals und eines Empfängers davon zum Empfang durch einen Übertragungskanal, des orthogonal frequenzgeteilten gemultiplexten Signals gebildet durch Multiplexierung einer Vielzahl von Modulationswellen orthogonal zueinander, für jedes Symbol, welche eine vorbestimmte Länge aufweisen, und maximal Wahrscheinlichkeitsentschlüsselung einer Datenfolge, gesendet durch eine Sendeseite.
Beschreibung des Hintergrunds des Standes der Technik
In jüngsten Jahren hat Kommunikation, welche orthogonal Frequenzteilungsmultiplexung (in der Folge als OFDM bezeichnet) Signale verwendet, die Aufmerksamkeit auf sich gezogen, in mobiler digitaler Klangübertragung, digitaler terristrischer Fernsehübertragung usw. Dies liegt an der Tatsache, dass das OFDM-Signal eine große Datenmenge mit hoher Geschwindigkeit übertragen kann, seine Eigenschaft kaum durch eine reflektierte Welle verschlechtert wird, sogar wenn es keinen Wellenformgleichrichter gibt, und sich seine Wellenform in der Gestalt nahe von Zufallsrauschen befindet, wobei andere Dienste nicht einfach Radiointerferenz ausgesetzt sind.
Ein Sendesystem, welches das OFDM-Signal verwendet, ist in "ein digitales Modulationsverfahren für terrestrische digitale Sendesysteme unter Verwendung einer Trellis codierten OFDM unter Multipfadbedingungen" offenbart, geschrieben durch Masafumi Saito und Shigeki Moriyama von NHK Wissenschafts- und Technischen Forschungslaboratorien, Transactions of Television Society Bd. 47, Nr. 10, S. 1374 bis 1382,20, Oktober 1993, wo besprochen wird, dass Trelliscodierungsmodulation mit dem OFDM-Signal kombiniert wird, um die Bitfehlerrateneigenschaften zu verbessern.
US-A-5,274,629 (Helard, J. F. et al.) offenbart ein Verfahren zum Senden von digitalen Daten, insbesondere zum Hochbitraten- und Funksenden in Richtung mobiler Empfänger, mit Zeitfrequenzvernetzung und kohärenter Demodulation. Im Speziellen, zielt die offenbarte Erfindung auf die Bereitstellung eines Verfahrens zum digitalen Senden mit Zeitfrequenzvernetzung, was eine kohärente Demodulation ermöglicht, durch Erleichterung der Extraktion von Phasen und Amplitudenreferenzen.
EP-A-0 373 277 (Liethoudt, T. et al.) offenbart ein System zur Modulation und Demodulation von einer Vielzahl von Frequenzen, welche Trelliscode als Modulationscode verwenden. Das System umfasst einen Codierer, einen diskreten inversen Fourier-Transformierer und einen D/A-Converter auf der Senderseite, und einen A/D-Converter, einen diskreten Fourier-Transformierer und einen Decoder auf der Empfängerseite. Ferner wird die Auswahl des Modulationscodes hinsichtlich einer verlässlichen Übertragung diskutiert.
"Trellis codierte orthogonale Frequenzteilungsmultiplexierung zur digitalen Videoübertragung", Proceedings of the Global Telecommunications Conference, IEEE, Bd. -, 2. Dezember 1991, XP00032782, ISBN: 0-87942-697-7) von Helard, J. F. et al. offenbart die Kombination von orthogonaler frequenzgeteilter Multiplexierung und Trelliscodierung für digitale Videoübertragung. Ferner werden die kohärente Detektion eines codierten orthogonal frequenzgeteilten Multiplexie rungssignals im Rayleigh-Fading-Kanal und Qualitätskriterien zur Codeauswahl im Rayleigh-Fading-Kanal diskutiert.
2 zeigt ein Blockschaltkreisdiagramm, welches die gesamte Struktur eines gewöhnlichen Systems, welches im Stand der Technik offenbart wird, zeigt. In 2 sind ein Sender 100 und ein Empfänger 200 durch einen Leitungs- oder einen Funkübertragungskanal 300 miteinander verbunden. Der Empfänger 200 beinhaltet einen Fouriertransformationsschaltkreis 210, einen Interleaveschaltkreis 220, einen differenzialen Demodulationsschaltkreis 230, einen metrischen Erzeugungsschaltkreis 250 und einen Trellisdecoderschaltkreis 260. Der differenziale Demodulationsschaltkreis 230 beinhaltet einen Speicher 231 und einen Divisionsschaltkreis 232.
Der Betrieb des Systems in 2 wird nachfolgend beschrieben. Der Sender 100 trelliscodiert eine Datenfolge, welche derart an den Empfänger 200 übertragen werden soll, um die Datenfolge auf jeden von einer Vielzahl von Signalpunkten mit einem vorbestimmten digitalen Modulationsschema zu verteilen (z. B. 16QAM, QPSK), um einen Modulationsvektor M_x(i, f) (i: eine beliebige Symbolnummer, f: eine Frequenz eines Trägers, welchem der Modulationsvektor M_x zugeordnet ist). Nachfolgend, multipliziert der Sender 100 den Modulationsvektor M_x(i, f) mit einem übertragenen Referenzvektor X(p, f), um einen Sendevektor X(i, f) = M_x(i, f)·X(p, f) der Frequenz des Symbols i zu erzeugen. Der gesendete Referenzvektor X(p, f) ist ein gesendeter Vektor gesendet durch ein Symbol p (welches regelmäßig übertragen wird) vorausgehend dem Symbol i, und repräsentiert Referenzen der Amplitude und Phase des Modulationsvektors M_x(i, f). Nachfolgend wendet der Sender 100 eine Interleaveoperation an, welche Elemente der gesendeten Vektorfolge verschachtelt. Die Interleaveoperation wurde ebenso auf die gesendete Referenzvektorfolge angewendet. Nachfolgend teilt der Sender 100 dem gesendeten Vektor X(i, f) aus der gesamten Frequenz für jedes Symbol jedem von einer Vielzahl von Trägern (528, z. B.) zu und wendet die in verse Fouriertransformation an, um ein OFDM-Signal x(t) des Symbols i in der Zeitdomäne zu erzeugen und sendet das Signal auf den Sendekanal 300.
Wenn eine Sendeeigenschaft, welche Mehrwegausbreitung des Übertragungskanals 300 beinhaltet, als h(t) genommen wird und Rauschen, welches dem Übertragungskanal 300 zugefügt wurde als n(t) genommen wird, stellt sich ein OFDM-Signal y(t), welches durch den Empfänger 200 empfangen wird, als y(t) = x(t)* h(t) + n(t) dar
* veranschaulicht eine Faltungsoperation.
Der Fouriertransformationsschaltkreis 210 im Empfänger 200 wendet die Fouriertransformation auf das OFDM-Signal y(t) in der Zeitdomäne an, um die empfangene Vektorfolge Y(i, f)(Y(i, f) = X(i, f)*H(i, f) + N(i, f)) in der Frequenzdomäne zu erzeugen, welche dem gesendeten Vektor X(i, f) entspricht. Der Fouriertransformationsschaltkreis 210 wendet ebenso die Fouriertransformation auf das Symbol p an, um eine empfangene Referenzvektorfolge Y(p, f)(Y(p, f) = X(p, F)*H(p, f) + N(p, f)) zu erzeugen, welche dem gesendeten Referenzvektor X(p, f) entspricht. H(p, f) und H(i, f) werden durch Umformung der Sendeeigenschaft h(t) des Sendekanals 300 in der Frequenzdomäne erhalten. N(p, f) und N(i, f) werden durch Umformung des Rauschens n(t) in der Frequenzdomäne erhalten.
Der Interleaveschaltkreis 220 verschachtelt Ordnungen der Elemente der empfangenen Referenzvektorfolge Y(p, f) und der empfangenen Vektorfolge Y(i, f), welche durch den Fouriertransformationsschaltkreis 210 ausgegeben werden, um die Folgen auszugeben. Dies dient dazu eine übermäßige Fehlerkorrekturfähigkeit des Trellisdecordierungsschaltkreises 260 durch senderseitige Randomisierung einer burstartigen Verschlechterung der Sendeeigenschaft zu verhindern, welche dem Sendekanal 300 durch Verschachtelung der Elemente zugefügt wird. Obwohl Ausgaben des Fouriertransformationsschaltkreises 210 und des Interleaveschaltkreises 220 verschiedenen in den Ordnungen ihrer Elemente sind, werden die Ausgaben des Interleaveschaltkreises 220 ebenso als die empfangene Referenzvektorfolge Y(p, f) und die empfangene Vektorfolge Y(i, f) repräsentiert, welche Ausgaben des Fouriertransformationsschaltkreises 210 darstellen, soweit die Allgemeinheit nicht behindert wird.
Der Speicher 231 im differenzialen Demodulationsschaltkreis 230 speichert in einem vorgegebenen Zeitabschnitt die empfangene Referenzvektorfolge Y(p, f) des Symbols p, ausgegeben vom Interleaveschaltkreis 220 und gibt die empfangene Referenzvektorfolge Y(p, f) aus, wenn das Symbol i empfangen wird. Zur Beseitigung eines Einflusses durch die Übertragungseigenschaft des Übertragungskanals 300, differenzial demoduliert der Divisionsschaltkreis 232, in dem er die empfangene Vektorfolge Y(i, f) durch den empfangenen Referenzvektor Y(p, f) teilt, um eine Demodulationsvektorfolge M_y(i, f), dargestellt in der folgenden Gleichung (1), zu erzeugen.
Die Eigenschaft H(i, f) des Übertragungskanals 300 wird genommen, um eine kleine Variante in der Zeit aufzuweisen. Deswegen werden die Eigenschaften zurzeit des Symbols i und des Symbols p als gleich angenommen und es wird angenommen, dass H(i, f) = H(p, f) = H(f) ist. Weil die Allgemeinheit nicht beeinträchtigt wird, wenn der Referenzvektor als X(p, f) = 1 genommen wird und das Rauschen N(i, f) mit X(p, f) normalisiert wird, wenn X(p, f) = 1, X(i, f) = M_x(i, f) ist. Deswegen wird die Demodulationsvektorfolge M_y(i, f) der Gleichung (1) im Form der Gleichung (2) dargestellt.
Wenn eine Differenz zwischen der Modulationsvektorfolge M_x(i, f) und der Demodulationsvektorfolge M_y(i, f) als eine Fehlervektorfolge E(i, f) angenommen wird, wird die Fehlervektorfolge E(i, f) durch folgende Gleichung (3) dargestellt.
Der metrische Erzeugungsschaltkreis 250 erhält für jeden der Zweige der Trelliscodierung eine Differenz zwischen der Demodulationvektorfolge M_y(i, f) ausgegeben durch den Divisionsschaltkreis 232 und einem Signalpunktvektor M(k) (k ist eine natürliche Zahl nicht größer als m (k = 1, ..., m) und m ist eine Zahl des Modulationsschemas im Falle von 16QAM, m = 16)), welcher jeden Signalpunkt der Ausgabedifferenz als zweigmetrische Folge BM(i, f k) gezeigt in der folgenden Gleichung (4) repräsentiert.
BM(i, f), k) = My(i, f) – M(k) = Mx(i, f) – M(k) + E(i, f) (4)
Der Trellisdecodierungsschaltkreis 260 führt Trellisdecodierung auf Basis der zweigmetrischen Folge BM(i, f, k), welche vom metrischen Erzeugungsschaltkreis 250 ausgegeben wird durch, um die höchstwahrscheinliche decodierte Information der Datenfolge wiederzugeben.
Weil im Sendekanal Mehrwegausbreitung einen Effekt hat, um Fading zu veranlassen, kann die Übertragungseigenschaft von einigen Frequenzen nahezu 0 sein. Im Empfänger 200 in 2, wenn {H(f) + N(p, f)} nahe 0 ist, weil die Fehlervektorfolge E(i, f) einen übermäßig großer Wert durch Gleichung (3) annimmt, weil die differenziale Demodulation eine Division in {H(f) + N(p, f} beinhaltet, wird ein Demodulationsvektor, in welchem Rauschelemente verstärkt wurden, ausgegeben. Deswegen gab es gewöhnlicherweise ein Problem, das ein großer Fehler in der zweigmetrischen Folge BM(i, f, k) auftritt, welcher die Leistungsfähigkeit der Trellisdecodierung verschlechtert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Deswegen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Empfangen eines orthogonal frequenzgeteilten gemultiplexten Signals und einen Empfänger desselben bereitzustellen, welche anwachsen von Fehlern einer Zweigmetrik verhindern können, sogar wenn eine Übertragungseigenschaft eines Übertragungskanals verschlechtert wird.
Die vorliegende Erfindung weist die folgenden Eigenschaften auf, um die obige Aufgabe zu erfüllen. Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren zum Empfangen eines orthogonal frequenzgeteilten gemultiplexten Signals gerichtet, wie im unabhängigen Anspruch 1 angegeben.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf einen Empfänger gerichtet, zum Empfangen eines orthogonal frequenzgeteilten gemultiplexten Signals, wie im unabhängigen Anspruch 3 angegeben.
Gemäß den ersten und zweiten Aspekten, weil die empfangene Referenzvektorfolge mit einem Signalpunktvektor moduliert wird, welcher jeden Signalpunkt repräsentiert, um eine Modulationsvektorfolge von jedem Symbol zu erzeugen, und die Differenz zwischen der empfangenen Vektorfolge und der Modulationsvektorfolge erhalten wird, und ihre Differenz erzeugt wird als zweigmetrische Folge, tritt in der zweigmetrischen Folge kein großer Fehler auf, sogar wenn die Übertragungseigenschaft des Übertragungskanals verschlechtert wird, wodurch eine Verschlechterung der Trellisdemodulationsfähigkeit verhindert wird.
In den ersten und zweiten Aspekten, können die Größenordnungen der Elemente der empfangenen Vektorfolge und der empfangenen Referenzvektorfolge ver schachtelt werden. Weil dies die burstartige Verschlechterung der Sendereigenschaften randomisiert, wird die Demodulationsfähigkeit der Trellisdemodulation eingesetzt, ohne die Fehlerkorrekturfähigkeit zu überschreiten.
Diese und andere Aufgaben, Eigenschaften, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mehr zu Tage treten aus der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Einzelnen, wenn diese zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Blockdiagramm, welches den gesamten Aufbau eines Beispiels einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 zeigt ein Blockdiagramm, welches den gesamten Aufbau eines herkömmlichen Systems zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches den gesamten Aufbau eines Beispiels einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 sind ein Sender 1 und ein Empfänger 2 über einen Leitungs- oder über einen Funkübertragungskanal 3 verbunden. Der Empfänger 2 beinhaltet einen Fouriertransformationsschaltkreis 21, einen Interleaveschaltkreis 22, einen Speicher 23, einen Vektormodulationsschaltkreis 24, einen metrischen Erzeugungsschaltkreis 25 und einen Trellisdecodierschaltkreis 26.
Der Betrieb des Systems in 1 wird nachfolgend beschrieben. Der Sender 1 trelliscodiert eine Datenfolge, welche an den Empfänger 2 übertragen werden soll, um die Datenfolge auf jedem von einer Vielzahl von Signalpunkten mit einem vorgeschriebenen digitalen Modulationsschema (z. B. 16QAM, QPSK) zu vertei len, um einen Modulationsvektor M_x(i, f) zu erzeugen (i: eine beliebige Symbolnummer, feine Frequenz eines Trägers, welchem der Modulationsvektor M_x zugeteilt wird). Nachfolgend multipliziert der Sender 1 den Modulationsvektor M_x(i, f) mit einem gesendeten Referenzvektor X(p, f), um einen gesendeten Vektor X(i, f) = M_x(i, f)*X(p, f) zu erzeugen. Der gesendete Referenzvektor X(p, f) ist ein gesendeter Vektor, der durch ein Symbol p gesendet wird (welches regelmäßig gesendet wird) vorausgehend dem Symbol i, und repräsentiert Referenzen der Amplitude und der Phase des Modulationsvektors M_x(i, f). Nachfolgend wendet der Sender 1 eine Interleaveoperation an, welche Elemente der gesendeten Vektorfolge verschachtelt. Die Interleaveoperation wurde ebenso auf die gesendete Vektorfolge angewendet. Nachfolgend teilt der Sender 1 dem gesendeten Vektor X(i, f) aus der gesamten Frequenz zu jedem Symbol einer Vielzahl von Trägern (z. B. 528) zu und wendet die inverse Fouriertransformation an, um ein OFDM-Signal x(t) des Symbols i in der Zeitdomäne zu erzeugen. Als nächstes führt der Sender 1 eine Frequenzumformung des OFDM-Signals x(t) aus einem Basisband in ein Sendeband des Sendekanals 3 durch, um das frequenzumgeformte OFDM-Signal x(t) zum Sendekanal 3 zu senden.
Wenn eine Sendereigenschaft, die Mehrwegausbreitung des Sendekanals 3 beinhaltet als k(t) angenommen wird und Rauschen, das dem Sendekanal 3 zugefügt wird, als n(t) angenommen wird, stellt sich ein OFDM-Signal y(t), das durch den Empfänger 2 empfangen wird, als y(t) = x(t)*h(t) + n(t) dar.
* veranschaulicht die Faltungsoperation
Der Empfänger 2 führt eine Frequenzumformung mit dem empfangen OFDM-Signal y(t) durch, aus dem Sendeband des Sendekanals 3 zum Basisband. Das frequenzumgeformte OFDM-Signal y(t) wird in den Fouriertransformationsschaltkreis 21 eingegeben. Der Fouriertransformationsschaltkreis 21 führt die Fouriertransformation auf das OFDM-Signal y(t) in der Zeitdomäne aus, um eine empfangene Vektorfolge Y(i, f)(Y(i, f) = X(i, f)*H(i, f) + N(i, f)) in der Frequenzdomäne zu erzeugen, welche dem gesendeten Vektor X(i, f) entspricht. Der Fouriertransformationsschaltkreis 21 führt ebenso die Fouriertransformation auf das Symbol p aus, um eine empfangene Vektorfolge Y(p, f)(Y(p, f) = X(p, f) H(p, f) + N(p, f)) entsprechend einer gesendeten Referenzvektorfolge X(p, f) zu erzeugen. H(p, f) und H(i, f) werden durch Umformung der Eigenschaft h(t) des Sendekanals 3 in der Frequenzdomäne erhalten. N(p, f) und N(i, f) werden durch Umformung des Rauschens n(t) in der Frequenzdomäne erhalten.
Der Interleaveschaltkreis 22 verschachtelt Ordnungen von Elementen der empfangenen Vektorfolge Y(p, f) und der empfangenen Vektorfolge Y(i, f), die durch den Fouriertransformationsschaltkreis 21 ausgegeben werden, um die Folgen auszugeben. Dies dient der Vermeidung eines Überschusses von Fehlerkorrekturfähigkeit des Trellisdecordierungsschaltkreises 26 durch senderseitige Randomisierung einer burstartigen Verschlechterung der Sendeeigenschaft, welche dem Sendekanal 3 zugefügt wird durch Verschachtelung der Elemente, wobei die Decodierungsleistung der Trellisdecodierung ausgeübt werden kann, ohne einen Überschuss von Fehlerkorrekturfähigkeit. Obwohl die Ausgaben des Fouriertransformationsschaltkreises 21 und des Interleaveschaltkreises 22 verschieden in den Ordnungen ihrer Elemente sind, werden die Ausgaben des Interleaveschaltkreises 22 ebenso in der empfangenen Referenzvektorfolge Y(p, f) und der empfangenen Vektorfolge Y(i, f) repräsentiert, welche Ausgaben des Fouriertransformationsschaltkreises 21 darstellen, insofern die Allgemeinheit nicht beeinträchtigt wird.
Der Speicher 23 speichert einen vorgegebenen Zeitabschnitt der Referenzvektorfolge Y(p, f) des Symbols p, welches durch den Interleaveschaltkreis 22 ausgegeben wird, und gibt die empfangene Vektorfolge Y(p, f) aus, wenn das Symbol i empfangen wird. Der Vektormodulationsschaltkreis 24 moduliert die empfangene Referenzvektorfolge Y(p, f) für jeden Zweig der Trellisdecodierung mit einem Signalpunktvektor M(k) (k ist eine natürliche Zahl nicht größer als m, m ist eine Zahl in einem Modulationsschema), um eine Modulationsvektorfolge Y(p, f) M(k) auszugeben.
Der metrische Erzeugungsschaltkreis 25 erhält eine Differenz zwischen der empfangenen Vektorfolge Y(i, f) und der Modulationsvektorfolge Y(p, f) * M(k), um die Differenz als zweigmetrische Folge BM(i, f, k), gezeigt in der folgenden Gleichung (5), auszugeben.
BM(i, f, k) = Y(i, f)*M(k) = X(i, f)*H(i, f) + N(i, f) – M(k)*X(p, f)*H(p, f) – M(k)*N(p, f) (5)
Von der Eigenschaft H(i, f) des Sendekanals 3 wird angenommen, dass sie kleine Zeitvariation aufweist. Deswegen, sind die Eigenschaften zur Zeit des Symbols i und des Symbols p als gleich angenommen und es wird angenommen, dass H(i, f) = H(p, f) = H(f). Weil die Allgemeinheit nicht beeinträchtigt wird, wenn der Referenzvektor als X(p, f) = 1 genommen wird und das Rauschen N(i, f) mit X(p, f) normalisiert wird, wird die zweigmetrische Folge BM(i, f k) in Gleichung (5) durch folgende Gleichung (6) veranschaulicht.
BM(i, f), k) = My(i, f) + N(i, f) – M(k)*H(f) – M(k)*N(p, f) = {Mx(i, f) – M(k)}*H(f) + N(i, f) – M(k)*N(p, f) (6)
Der Trellisdecodierungsschaltkreis 26 führt Trellisdecodierung auf Basis der zweigmetrischen Folge BM(i, f k) durch, welche durch den metrischen Erzeugungsschaltkreis 25 ausgegeben wird, um die höchstwahrscheinliche decodierte Information zur Datenfolge auszugeben.
Die empfangene Vektorfolge Y(i, f) wird durch Addition der Auswirkungen der Eigenschaften des Sendekanals 3 und des Rauschens zum gesendeten Vektor X(i, f) erhalten. Der gesendete Vektor X(i, f) wird erhalten, durch Multiplikation des Modulationsvektors M_y(i, f) verteilt auf jeden einer Vielzahl von Signalpunkten durch den gesendeten Referenzvektor X(p, f). Andererseits wird die Modulationsvektorfolge Y(p, f)*M(k) erhalten durch Multiplikation der empfangenen Referenzvektorfolge Y(p, f), welche erhalten wird durch Addition der Effekte der Eigenschaften des Sendekanals 3 und des Rauschens zu dem gesendeten Referenz vektor X(p, f), mit dem Signalpunktvektor M(k), welcher jeden Signalpunkt repräsentiert.
In der Zweigmetrik BM(i, f, k) der Gleichung (6), sind die Terme, welche durch Rauschen verursacht werden {N(i, f) – M(k)*N(p, f)}.
Demgemäß, sogar wenn die Eigenschaften des Sendekanals 3 durch Fading usw. verschlechtert werden, werden Rauschelemente nicht verstärkt, was ungleich dem herkömmlichen Stand der Technik ist, eine Vergrößerung des Fehlers, der in der Zweimetrik beinhaltet ist, kann verhindert werden, und Decodierungsleistung wird nicht verschlechtert im Trellisdecodierungsschaltkreis 26. Dies liegt an der Tatsache, dass der Empfänger 200 in 2 des Standes der Technik Division auf dem Demodulationsteil ausübt, während der Empfänger 2 in 1 der vorliegenden Erfindung keine Division verwendet.
Während die Erfindung im Einzelnen beschrieben wurde, ist die vorhergehende Beschreibung in allen Eigenschaften veranschaulicht und nicht-beschränkend. Es wird verstanden, dass vielzählige andere Modifikationen und Variationen ausgeübt werden können ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Empfangen eines orthogonalen Frequenzdivision-Multiplexierungssignals durch einen Übertragungskanal und zum Maximum-Wahrscheinlichkeitsdecodieren einer empfangenen Datensequenz, wobei das Signal aus einer multiplexierten Vielzahl von modulierenden Wellen besteht, welche orthogonal zueinander in einem vorbestimmten Zeitraum sind, so dass das orthogonale Frequenzdivision-Multiplexierungssignal ein Zeichen enthält, welches zu jedem Zeitpunkt, an dem die modulierenden Wellen moduliert werden, generiert wird und eine vorbestimmte Länge hat, wobei jede der modulierenden Wellen aus einer multiplexierten generierten übertragenen Vektorsequenz besteht, wobei die generierte übertragene Vektorsequenz ein Ergebnis des Modulierens einer übertragenen Referenz-Vektorsequenz mit einer übertragenen Modulationsvektorsequenz ist, wobei die übertragene Referenz-Vektorsequenz aus einer übertragenen Vektorsequenz besteht, welche mit einem Zeichen übertragen wird, welches dem generierten Zeichen vorangeht, und Referenzen für Amplitude und Phase der übertragenen Modulationsvektorsequenz repräsentiert, wobei die übertragene Modulationsvektorsequenz aus der Datensequenz besteht, welche Trellis-codiert ist, damit die Datensequenz auf jeden der Vielzahl von Signalpunkten mit einem vorgeschriebenen Modulationsschema verteilt wird, und wobei das Verfahren aufweist: einen Fourier-Transformationsschritt zum Durchführen einer Fourier-Transformation auf dem orthogonalen Frequenzdivision-Multi plexierungssignal, welches durch den Übertragungskanal (3) empfangen wird, für jedes Zeichen, um eine empfangene Vektorsequenz zu reproduzieren in einem Frequenzbereich, welcher mit der übertragenen Vektorsequenz korrespondiert; einen Speicherschritt zum Speichern einer empfangenen Referenz-Vektorsequenz in dem Frequenzbereich, welche mit der übertragenen Vektorsequenz korrespondiert, unter den empfangenen Vektorsequenzen, welche durch den Fourier-Transformationsschritt reproduziert werden; und einen Trellis-Decodierschritt zum Reproduzieren der Datensequenz auf der Basis einer Verzweigungsmetriksequenz, welche durch einen Metrikgenerierungsschritt generiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: einen Vektor-Modulationsschritt zum Modulieren der empfangenen Referenzvektorsequenz, welche durch den Speicherschritt gespeichert wird, mit jeweiligen Signalpunktvektoren, welche jeden der Signalpunkte repräsentieren, um eine Modulationsvektorsequenz für jedes Zeichen zu generieren; und einen Metrikgenerierschritt zum Erlangen einer Differenz zwischen der empfangenen Vektorsequenz, welche durch den Fourier-Transformationsschritt generiert wird, und der Modulationsvektorsequenz, welche durch den Vektor-Modulationsschritt generiert wird, um die Differenz als die Verzweigungsmetriksequenz zu generieren.
Verfahren zum Empfangen eines orthogonalen Frequenz-Divisionsmultiplexierungssignal gemäß Anspruch 1, worin Reihenfolgen von Elementen der übertragenen Vektorsequenz und der übertragenen Referenz-Vektorsequenz miteinander verschachtelt werden und die Sequenzen übertragen werden, wobei das Verfahren ferner aufweist: einen Verschachtelungsschritt zum dementsprechenden Verschachteln der Reihenfolgen von Elementen der empfangenen Vektorsequenz und der empfangenen Referenz-Vektorsequenz, welche durch den Fourier-Transformationsschritt generiert wird.
Empfänger zum Empfangen eines orthogonalen Frequenzdivision-Multiplexierungssignals, welches durch einen Übertragungskanal empfangen wird, und zum Maximum-Wahrscheinlichkeitsdecodieren einer empfangenen Datensequenz, wobei das Signal aus einer multiplexierten Vielzahl von modulierenden Wellen besteht, welche orthogonal zueinander in einem vorbestimmten Zeitraum sind, so dass das orthogonale Frequenzdivision-Multiplexierungssignal ein Zeichen enthält, welches zu jedem Zeitpunkt, an dem die modulierenden Wellen moduliert werden, generiert wird und eine vorbestimmte Länge hat, wobei jede der modulierenden Wellen aus einer multiplexierten generierten übertragenen Vektorsequenz besteht, wobei die generierte übertragene Vektorsequenz ein Ergebnis des Modulierens einer übertragenen Referenz-Vektorsequenz mit einer übertragenen Modulationsvektorsequenz ist, wobei die übertragene Referenz-Vektorsequenz aus einer übertragenen Vektorsequenz besteht, welche mit einem Zeichen übertragen wird, welches dem generierten Zeichen vorangeht, und Referenzen für Amplitude und Phase der übertragenen Modulationsvektorsequenz repräsentiert, wobei die übertragene Modulationsvektorsequenz aus der Datensequenz besteht, welche Trellis-codiert ist, damit die Datensequenz auf jeden der Vielzahl von Signalpunkten mit einem vorgeschriebenen Modulationsschema verteilt wird, und wobei der Empfänger aufweist: ein Fourier-Transformiermittel (21) zum Durchführen einer Fourier-Transformation auf dem orthogonalen Frequenzdivision-Multiplexierungssignal, welches durch den Übertragungskanal (3) empfangen wird, für jedes Zeichen, um eine empfangene Vektorsequenz zu reprodu zieren in einem Frequenzbereich, welcher mit der übertragenen Vektorsequenz korrespondiert; ein Speichermittel (23) zum Speichern einer empfangenen Referenz-Vektorsequenz in dem Frequenzbereich, welcher mit der übertragenen Referenz-Vektorsequenz korrespondiert, unter den empfangenen Vektorsequenzen, welche durch das Fourier-Transformiermittel (21) reproduziert werden; und ein Trellis-Decodiermittel (26) zum Reproduzieren der Datensequenz auf der Basis einer Verzweigungsmetriksequenz generiert durch ein Metrikgeneriermittel (25), dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger aufweist: ein Vektormoduliermittel (24) zum Modulieren der empfangenen Referenz-Vektorsequenz, welche durch das Speichermittel (23) gespeichert wird, mit jeweiligen Signalpunktvektoren, welche jeden der Signalpunkte repräsentieren, und zum Generieren einer Demodulationsvektorsequenz für jedes Zeichen; und ein Metrikgeneriermittel (25) zum Erlangen einer Differenz zwischen der empfangenen Vektorsequenz, welche durch das Fourier-Transformiermittel (21) generiert wird, und der Modulationsvektorsequenz, welche durch das Vektormoduliermittel (24) generiert wird, und zum Generieren der Differenz als die Verzweigungsmetriksequenz.
Empfänger zum Empfangen eines orthogonalen Frequenzdivision-Multiplexierungssignals gemäß Anspruch 3, worin Reihenfolgen von Elementen der übertragenen Vektorsequenz und der übertragenen Referenz-Vektorsequenz miteinander verschachtelt werden und die Sequenzen übertragen werden, wobei der Empfänger weiter aufweist: ein Verschachtelungsmittel (22) zum dementsprechenden Verschachteln von Reihenfolgen von Elementen der empfangenen Vektorsequenz und der empfangenen Referenz-Vektorsequenz, welche durch das Fourier-Transformiermittel (21) generiert wird.