JP2002314436A

JP2002314436A - 軟判定復号装置及び軟判定復号方法

Info

Publication number: JP2002314436A
Application number: JP2001113014A
Authority: JP
Inventors: Susumu Furushima; 進古島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2002-10-25

Abstract

(57)【要約】【課題】多相位相変調信号のビット尤度算出を容易に
し、軟判定復号装置を小型化低消費電力化し、ビット誤
り率特性を改善する。【解決手段】強度算出部110で、受信信号の強度を算
出する。位相検出部101で、受信信号の位相を検出す
る。位相選択部102で、位相ズレが最小となるシンボル
位相を選択する。位相尤度生成部104で、位相ズレに関
する単調減少関数を使って位相尤度を算出する。ビット
重み付け部103で、グレイ符号の特性に基づいて、位相
ズレからビット重み付け係数を算出する。ビット尤度生
成部105で、位相尤度とビット重み付け係数と選択した
シンボル位相と受信信号強度とから、軟判定ビットデー
タを生成し、軟判定ビタビ復号器106で、軟判定ビタビ
復号する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軟判定復号装置及
び軟判定復号方法に関し、特に、多相位相変調方式を用
いた移動体通信システムにおける携帯電話機や情報通信
端末装置等に適用される軟判定復号装置及び軟判定復号
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信や衛星通信等のディジタル無
線通信においては、無線回線におけるマルチパスフェー
ジング等の影響による受信信号の品質劣化を防止するた
めに、ダイバーシチ受信や等化処理や符号誤り検出訂正
等の種々の対策が施されている。

【０００３】ディジタル無線通信に利用されているディ
ジタル変調方式の一つであるＰＳＫ変調方式は、搬送波
の位相にビット値を割り当てる方式である。例えば、４
相ＰＳＫ（ＱＰＳＫ）の場合、１位相に対し、２ビット
が割り当てられる。位相（π／４）の時、データは
（０,０）となる。（３π／４）の時は、（０,１）とな
る。（５π／４）の時は、（１,１）となる。（７π／
４）の時は、（１,０）となる。しかし、受信信号の絶
対位相の確定は一般に困難であるから、時間的に連続し
て送信される波の位相差をとり、この差に割り当てられ
たビット値によって、送信信号を再生する差動ＰＳＫ方
式が利用されている。

【０００４】符号誤り制御の一種である畳み込み符号化
は、符号化レートと、拘束長と、生成多項式により、一
意に決まる畳み込み符号生成規則に基づいて行われる。
この生成規則を図形化したものが、トレリス図形と呼ば
れる一種の状態遷移図である。畳み込み符号は、復号の
際、受信信号とトレリス図形上の可能な経路（パス）を
照らし合わせ、最もそれらしいパス（最適パス）を選択
することで、受信信号のビット誤りを訂正することが可
能である。ビタビ復号は、畳み込み符号の復号法として
最も一般的な方法であり、信号値そのものによりトレリ
ス図形の選択可能な信号系列と比較する硬判定と、信号
値がその値をとる確からしさ（尤度）により比較する軟
判定とがある。

【０００５】軟判定ビタビ復号方法は、文献１［IEEE T
ransactions on Communications Technology, COM-19
[５], (1971-10)(米), A.J.VITERBI“Convolutional Co
des and Their Performance in Communication System
s” pp.751-772。］に記載されている。その方法を、図
７と図８を参照して説明する。図７は、畳み込み符号化
の説明図である。畳み込み符号化を行う場合、入力ｍビ
ットに対し、出力ｎビットが生成されるとき、符号化レ
ートはｍ／ｎとなる。最新の入力ビットを含めて、過去
のｋビットから出力を生成する時、拘束長はｋであると
いう。この場合、長さｋの生成多項式がｎ個必要とな
る。

【０００６】図７は、符号化レートが１／２であり、拘
束長が３であり、生成多項式が、111と101である場合を
示す。図７では、最新入力ビットを含む３ビットがバッ
ファ700に蓄えられ、畳み込みにより、２ビットの出力
が得られる。生成多項式は111と101であるから、出力の
一方は、バッファ700の全ビットの論理和となり、もう
一方は、バッファ700の１番目と３番目のビットの論理
和となる。

【０００７】図８は、図７の畳み込み符号化の生成規則
を、状態遷移図化したトレリス線図（トレリス図形）で
ある。図８の縦方向は、最新ビットを含まないバッファ
700内の状態を示し、(２ｋ−１)個の状態が生じる。こ
の例では、４となる。各状態において、０が入力された
場合は、実線に沿って次の状態に移り、線上の２ビット
が出力される。また、１が入力された場合は、破線に沿
って次の状態に移り、線上の２ビットが出力される。図
８を参照して、畳み込み符号化された符号を復号する方
法として、最も一般的なビタビアルゴリズムについて説
明する。

【０００８】復号側では、トレリス図上の実線あるいは
破線上のビット列に相当する信号を受信し、トレリス図
上での経路を予測することで、原信号を再生する。但
し、後述するように、パスメモリ長分の遅延（ディレ
イ）が生じる。トレリス線図にあるように、各状態に入
力される経路（ブランチ）は、それぞれ２本ずつある。
各ブランチには、符号化と同じ規則に基づいた２ビット
のブランチシンボルが割り当てられている。

【０００９】２ビットが入力されると、各状態への入力
ブランチについて、それぞれ入力ビットとのブランチメ
トリック（metric、規準）を計算し、該ブランチメトリ
ックのまさる方を選択する。この選択されたブランチが
つながる前の状態におけるブランチメトリックの累積
（パスメトリック）と、選択されたブランチのメトリッ
クの和を取り、各状態における新たなパスメトリックと
する。こうして、各状態につながるブランチが求まる毎
に、各状態に至る経路（パス）情報をメモリ（パスメモ
リ）に蓄えておく。ここで、ブランチを選択していく結
果の累積がパスになる。あるいは、パスの最小単位がブ
ランチである。

【００１０】２ビットが入力される毎にこの処理を繰り
返すと、文献２［B.SKLAR “DIGITALCOMMUNICATIONS”
(1988) PRENTICE HALL(米) sec.6.3.4, pp.333-337.］
に記載されたパス絞り込みの過程に従い、やがて過去の
パスは一つに絞られていくので、求められたパスから、
畳み込み符号化前の信号が求められる。実際の装置のパ
スメモリ長は有限となるので、パスメモリ長を越えても
パスが収束しない場合は、その時点でパスメトリック最
良の経路を選択することになる。

【００１１】硬判定と軟判定の違いについて説明する。
入力ビット値そのものを使用して、トレリス線図上の可
能なパスとのメトリックを計算する方法が硬判定と呼ば
れる。一方、入力ビット値がその値をとる確からしさ
（尤度）を使用する方法が軟判定と呼ばれる。軟判定の
方が、硬判定より、メトリック計算の精度が高くなり、
ビットエラー訂正能力は高くなる。無線に限らず、ディ
ジタル信号伝送において、硬判定の場合は、ある受信レ
ベルを閾値とする。受信信号のレベルが閾値より大きい
場合は、入力ビットを１とし、小さい場合は０とするこ
とで、信号値を決定する。

【００１２】これに対し、軟判定の場合は、７値の閾値
を設定する。受信信号のレベルに応じ、８通りの領域に
分割し、それぞれに、０〜７の値Ｎsを与える。即ち、
１であることが確実な領域、０であることが確実な領
域、０でも１でもどちらでもとれる領域、どちらかとい
えば１に近い領域等に分ける。ここで、図８のトレリス
線図上のブランチシンボル０、１を、−１、１とし、０
〜７の値Ｎsを（２×Ｎs−７）に変換することで、入力
ビットとブランチシンボルの積和（相関）が大きいブラ
ンチを選択していくビタビアルゴリズムができる。

【００１３】硬判定ビタビ復号の場合は、得られたビッ
ト列をそのまま使用すれば良い。しかし、軟判定ビタビ
復号の場合、ビット値そのものではなく、そのビット値
をとる確からしさ（尤度）を、トレリス図上の最適パス
決定に使用する。そのため、受信波の位相検出からビッ
ト列を求める過程で、そのビット列をとる尤度を算出す
る処理が必要となる。差動型の場合は、ビット尤度は、
連続する受信波それぞれの位相尤度に影響を受けるの
で、ビット尤度を算出することが困難である。

【００１４】差動型ＰＳＫ変調された信号を復号する軟
判定ビタビ復号法で、ビット尤度を算出する方法とし
て、特許第2710696号公報に開示された「軟判定復号方
法」がる。この軟判定復号方法では、畳み込み符号をグ
レイ（Gray）符号化してＤＱＰＳＫ方式で変調した信号
を受信して、受信信号位相を軟判定データ算出処理によ
ってビット尤度に変換し、軟判定ビタビ復号に使用す
る。

【００１５】軟判定データ算出処理では、以下の手順に
より、ビット尤度を求める。位相選択処理で、受信側で
検出した位相をπ／４シフトＤＱＰＳＫ方式固有のシン
ボル位相と比較し、位相ずれが小さいシンボル位相を２
つ選択する。位相尤度演算処理で、単調減少関数を使っ
て、２つのシンボル位相について、位相ずれの絶対値に
応じた位相尤度をそれぞれ演算する。単調減少関数は、
位相ずれに関し単調減少し、位相ずれが０のときは尤度
の最大値をとり、位相ずれが（π／固有位相数）のとき
は尤度の最小値をとる関数である。位相差演算処理で、
位相尤度に基づき、時間的に連続して選択されたそれぞ
れ２つの位相の組み合わせにより、４通りの位相を算出
する。

【００１６】位相差尤度演算処理で、各位相差の位相差
尤度を、その位相差を計算するのに使用した位相の尤度
の小さい方として算出する。位相差選択処理で、位相差
尤度が最大の第１の位相差と、第１の位相差と異なる位
相差の中で位相差尤度が最大の第２の位相差とを選択す
る。対応ビット読み出し・ビット尤度演算処理で、第１
の位相差に対応するビット列の複数のビットを読み出
し、その各ビットの尤度を、第１の位相差の尤度と等し
いものとして、ビット尤度を算出する。ビット尤度補正
処理で、第１の位相差に対応するビット列のビットの
内、第２の位相差に対応するビット列のビットと等しい
ビットの尤度を最大値とするビット尤度の補正を行う。
補正したビット尤度を、ビタビアルゴリズムにおけるメ
トリックの演算に使用する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置においては、軟判定復号装置に多相位相変調方式を
適用した場合、複数の位相を用いるため、ビット尤度を
算出する複雑な演算処理が必要となる。このため、ＬＳ
Ｉ等で回路を実現する場合、演算処理用の回路が大きく
なり、チップサイズが増大するという問題がある。ま
た、演算処理回路が大きくなると、それに比例して回路
で使用される消費電力も増大し、小型化、長時間通話、
長時間待受け等が要求される移動局装置に不向きとなる
という問題がある。

【００１８】本発明は、上記従来の問題を解決して、多
相位相変調方式を適用した畳み込み符号を復号する軟判
定復号装置で、ビット尤度を容易に算出できるようにし
て装置全体を小型化低消費電力化するとともに、ビット
誤り率特性のよい再生信号を得ることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、軟判定復号装置を、受信信号強度を
算出する強度算出手段と、受信信号位相を検出する位相
検出手段と、受信信号位相との位相差が最も小さい選択
シンボル位相を選択する位相選択手段と、位相差に関し
て単調減少する関数により位相尤度を算出する位相尤度
生成手段と、グレイ符号の性質を利用して位相差からビ
ット重み付け係数を算出するビット重み付け手段と、位
相尤度とビット重み付け係数と選択シンボル位相と受信
信号強度とに基づいて軟判定ビットデータを生成するビ
ット尤度生成手段と、軟判定ビットデータを軟判定ビタ
ビ復号する軟判定ビタビ復号手段とを具備する構成とし
た。

【００２０】このように構成したことにより、多相位相
変調方式適用時でも、ビット尤度を容易に算出すること
ができ、装置全体の小型化と低消費電力化ができ、更
に、ビット誤り率特性のよい再生信号を得ることができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図６を参照して詳細に説明する。

【００２２】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態は、グレイ符号を使って多相位相変調された受信
波の位相を検出してビット尤度に変換し、軟判定ビタビ
復号する軟判定復号装置である。

【００２３】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る軟判定復号装置の構成を示す機能ブロック図である。
図１において、軟判定復号装置100は、強度算出部110
と、位相検出部101と、位相選択部102と、ビット重み付
け部103と、位相尤度生成部104と、ビット尤度生成部10
5と、軟判定ビタビ復号器106とから構成されている。軟
判定復号装置100は、無線回線におけるマルチパスフェ
ージング等の影響を受けた受信信号107に対して、ビッ
トエラーを訂正して再生信号108を生成する装置であ
る。

【００２４】強度算出部110は、受信信号の強度を算出
する手段である。位相検出部101は、受信信号の位相を
検出する手段である。位相選択部102は、受信信号の位
相とシンボル位相の差が小さい方のシンボルを選択し
て、位相差を出力する手段である。ビット重み付け部10
3は、位相検出部からの検出位相をもとに、ビット重み
付け係数を算出する手段である。位相尤度生成部104
は、位相ズレから位相尤度を算出する手段である。ビッ
ト尤度生成部105は、強度情報と位相尤度とビット重み
付け係数と、位相選択されたシンボルのビット列から、
軟判定ビットデータを生成する手段である。軟判定ビタ
ビ復号器106は、軟判定ビットデータを軟判定ビタビ復
号して再生信号を出力する手段である。

【００２５】図２は、本発明の第１の実施の形態におけ
る軟判定復号装置で用いられる受信強度と位相とシンボ
ルとの関係図である。図３は、軟判定復号装置で用いら
れるビット重み付け係数とシンボルとの対応図である。

【００２６】上記のように構成された本発明の第１の実
施の形態における軟判定復号装置の動作を、図１〜図３
を参照して説明する。最初に、図１を参照して、軟判定
復号装置100に動作の概要を説明する。軟判定復号装置1
00の強度算出部110で、受信信号の強度を算出する。位
相検出部101で、受信信号の位相を検出する。位相選択
部102で、その検出位相と多相位相変調方式の固有位相
とを比較し、位相ズレが最も小さくなる位相を選択す
る。

【００２７】位相ズレの大きさに対して単調減少し、位
相ズレが０のときはシンボル尤度の最大値をとり、位相
ズレが、多値変調固有の隣り合う２つの位相の中間とな
る位相のとき、位相尤度の最小値をとる関数により、位
相尤度生成部104で、位相尤度を算出する。ビット重み
付け部103で、検出位相と多相位相変調固有の位相との
位相ズレとから、グレイ符号化の性質を利用して、ビッ
ト重み付け係数を算出する。ビット尤度生成部105で、
位相尤度及びビットの重み付け係数と選択された位相情
報と受信信号の強度から、軟判定ビットデータを生成す
る。軟判定ビタビ復号器106で、軟判定ビットデータを
軟判定ビタビ復号する。

【００２８】次に、図２と図３を参照して、軟判定復号
方法を説明する。時刻ｎＴ（ｎ：整数、Ｔ：１シンボル
時間）での受信信号107が、図２のＩＱ平面上の□印で
示す点に存在しているとする。受信信号107が入力され
ると、強度算出部110は、受信信号107の強度Powを、
（１）式の関数により算出する。 Pow＝√（Ｉ² _nT＋Ｑ² _nT） …（１）

【００２９】同時刻ｎＴにおいて、位相検出部101は、
受信信号107の位相を検出する。この検出された位相φ
を、図２に示す。この場合、検出された位相φ（図２の
□点，π／４≦φ≦３π／８）は、π／４とπ／２の間
の位相に存在している。位相π／４と検出位相φとの位
相ズレをθ1とし、位相π／２と検出位相φとの位相ズ
レをθ2とすると、θ1≦θ2の場合では、位相ズレの小
さくなる位相π／４を、位相選択部102で選択する。

【００３０】位相検出部101の出力として、位相ズレの
小さいθ1の値を、位相尤度生成部104に入力する。位相
尤度生成部104では、位相ズレθ1から位相尤度Phsを、
式（２）の関数により算出する。 Phs＝（cos(４θ1)＋１）／２ …（２）但し、０≦θ1≦π／８（８相位相変調の場合、位相ズ
レθ1の最大値はπ／８）である。なお、この関数は、
式（２）の関数に限らず、θ1に関して単調減少し、θ1
＝０で尤度の最大値をとり、θ1がシンボル位相の中間
の場合に尤度の最小値をとる関数であれば、どのような
関数でも良い。

【００３１】ビット重み付け部103では、位相検出部101
からの検出位相をもとに、ビット重み付け係数を算出す
る。図３は、ビット重み付け係数の大小関係を示した図
である。図３に示す内容は、グレイ符号では、互いに隣
り合う位相において、変化ビットが１ビットであり、他
のビットは変化しないことを利用したものである。即
ち、検出位相φが図２の□点にあるとき、位相の正方向
（左位相方向）で最も近い位相はπ／２であり、位相の
負方向（右位相方向）で最も近い位相はπ／４である。
位相π／２と位相π／４において、シンボルの第１番目
のビットは「０」であり、第２番目のビットは「１」で
あり、それぞれ同一値となっている。

【００３２】しかし、第３番目のビットは、位相π／２
では「０」であり、位相π／４では「１」となってお
り、それぞれ異なる。検出位相φが、無線回線の影響に
より、π／４≦φ≦π／２であったとしても、第１番目
のビットと第２番目のビットは同一の値をとるので、第
３番目のビットよりも重み付け係数を大きくしている。

【００３３】第１番目のビットと、第２番目のビットの
重み付けについて説明する。図３に示すように、検出位
相φが、図２の□点（π／４≦φ≦３π／８）にあると
き、位相選択部102で選択された位相は、π／４であ
り、第２番目のビットは「１」である。また、検出位相
φ（図２の□点、π／４≦φ≦３π／８）から位相の負
方向側に、選択位相π／４が存在し、更に、その負方向
側に隣り合う位相０におけるシンボルの第２番目のビッ
トは「１」である。検出位相φが、無線回線の影響によ
り、（０≦φ≦３π／８）であったとしても、位相π／
４の第２番目のビットと、位相０の第２番目のビット
は、同一であることから、第１番目のビットより、第２
番目のビットの重み付け係数を大きくしている。

【００３４】よって、検出位相φが図２の□点（π／４
≦φ≦３π／８）にあるときは、選択されるシンボルは
位相π／４のシンボル（０,１,１）である。そのシンボ
ルのビット重み付け係数は、第１ビットが「中」の大き
さであり、第２ビットが「大」の大きさであり、第３ビ
ットが「小」の大きさとなっている。同様な論理で、検
出位相の位相範囲により、ビットの重み付け係数を、図
３のように定めている。

【００３５】ビット尤度生成部105では、強度算出部110
から算出された強度情報と、位相尤度生成部104から算
出された位相尤度と、ビット重み付け部103で算出され
たビット重み付け係数と、位相選択されたシンボルのビ
ット列から、軟判定ビットデータ109を生成する。

【００３６】第１番目のビットの軟判定ビットデータを
bit(１)とし、そのときのビットの重み係数をｋ(１)と
し、ビット尤度をPbit(１)とする。第２番目のビットの
軟判定ビットデータをbit(２)とし、そのときのビット
の重み係数をｋ(２)とし、ビット尤度をPbit(２)とす
る。第３番目のビットの軟判定ビットデータをbit(３)
とし、そのときのビットの重み係数をｋ(３)とし、ビッ
ト尤度をPbit(３)とする。また、受信信号の強度をPow
とすると、それぞれの軟判定ビットデータは、式（３）
〜（５）で算出される。 bit(１)＝Pow・ｋ(１)・Pbit(１)・(cos(４θ1)＋１)／２ …（３） bit(２)＝Pow・ｋ(２)・Pbit(２)・(cos(４θ1)＋１)／２ …（４） bit(３)＝Pow・ｋ(３)・Pbit(３)・(cos(４θ1)＋１)／２ …（５）但し、（０≦θ1≦π／８）である。

【００３７】以上の処理により得られた軟判定ビットデ
ータ109を、軟判定ビタビ復号器106へ出力する。軟判定
ビタビ復号器106では、入力された軟判定ビットデータ1
09を軟判定ビタビ復号して、再生信号108を出力する。

【００３８】上記のように、本発明の第１の実施の形態
では、軟判定復号装置を、グレイ符号を使って多相位相
変調された受信波の位相を検出してビット尤度に変換
し、軟判定ビタビ復号する構成としたので、多相位相変
調方式適用時でも、ビット尤度を容易に算出することが
でき、装置全体を小型化し低消費電力化することができ
る。更に、ビット誤り率特性のよい再生信号を得ること
ができる。

【００３９】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、ビット重み付け係数を、任意に変更可能とし
た軟判定復号装置である。図４は、本発明の第２の実
施の形態における軟判定復号装置の構成を示す機能ブロ
ック図である。但し、図４に示す軟判定復号装置におい
て、図１の各部に対応する部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。図４に示す軟判定復号装置400が、
図１に示した軟判定復号装置100と異なるところは、ビ
ット重み付け部103のビット重み付け係数「大」「中」
「小」の各々の値を、外部から任意に変更するために、
外部パラメータ設定信号401を入力するようにした点で
ある。

【００４０】上記のように構成された本発明の第２の実
施の形態における軟判定復号装置の動作を、図４を参照
して説明する。強度算出部110で、受信信号の強度を算
出するところから、位相尤度生成部104で、位相尤度を
算出するところまでは、第１の実施の形態と同じであ
る。

【００４１】外部パラメータ設定信号401を入力して、
ビット重み付け部103のビット重み付け係数「大」
「中」「小」の各々の値を、不揮発メモリに設定する。
ビット重み付け部103では、位相検出部101からの検出位
相をもとに、不揮発メモリからビット重み付け係数
「大」「中」「小」の各々の値を読出し、ビット重み付
け係数を算出する。ビット尤度生成部105では、強度算
出部110から算出された強度情報と、位相尤度生成部104
から算出された位相尤度と、ビット重み付け部103で算
出されたビット重み付け係数と、位相選択されたシンボ
ルのビット列から、軟判定ビットデータ109を生成す
る。以上の処理により得られた軟判定ビットデータ109
を、軟判定ビタビ復号器106へ出力する。軟判定ビタビ
復号器106では、入力された軟判定ビットデータ109を軟
判定ビタビ復号して、再生信号108を出力する。

【００４２】都市部のビルで反射した電波を多重に受信
する場合のように、無線受信状態が悪いところでは、ビ
ット重み付け係数の「大」「中」「小」の値をやや小さ
くする。これは、受信信号の位相の確率分布が広がり、
隣接シンボル位相を越えた位相を検出する確率が無視で
きなくなるので、それを考慮した復号を行うためであ
る。また、山間部などの電波の弱いところでは、ビット
重み付け係数の「大」「中」「小」の値をやや大きくす
る。これは、信号強度が小さくても、受信信号の位相が
影響を受けることは少ないので、信号強度に対して位相
尤度を重視した復号を行うためである。このように、無
線受信状態に応じて、最適なビット重み付け係数を設定
して、精度の高い復号をすることができる。

【００４３】上記のように、本発明の第２の実施の形態
では、軟判定復号装置を、ビット重み付け係数を任意に
変更可能としたので、電波状態に応じた高精度の復調が
できる。

【００４４】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態は、グレイ符号を使って多相位相変調された受信
波の位相を検出してビット尤度に変換し、ブロック符号
を軟判定復号する軟判定復号装置である。

【００４５】図５は、本発明の第３の実施の形態におけ
る軟判定復号装置の構成を示す機能ブロック図である。
但し、図５に示す軟判定復号装置において、図１に示し
た軟判定復号装置の各部に対応する部分には同一符号を
付し、その説明を省略する。図５に示す軟判定復号装置
500が、図１に示した軟判定復号装置100と異なるところ
は、軟判定ビタビ復号器106に代え、軟判定ブロック復
号器501を設けた点である。

【００４６】上記のように構成された本発明の第３の実
施の形態における軟判定復号装置の動作を、図５を参照
して説明する。強度算出部110で、受信信号の強度を算
出するところから、ビット尤度生成部105で、軟判定ビ
ットデータ109を算出するところまでは、第１の実施の
形態と同じである。

【００４７】ビット尤度生成部105は、軟判定ビットデ
ータ109を、軟判定ブロック復号器501へ出力する。軟判
定ブロック復号器501では、入力された軟判定ビットデ
ータ109に基づいて、ＣＲＣやＢＣＨ等のブロック符号
を軟判定ブロック復号して、再生信号108を出力する。

【００４８】畳み込み符号と異なり、ブロック符号では
ブロック長が決まっているので、軟判定ブロック復号器
501では、一定のブロック長ごとにビット列を区切って
復号する。このとき、軟判定ビットデータに基づいて、
尤度の大きい方から複数の候補を選択して復号する。復
号結果が全て同じならば、それを採用する。復号結果が
異なる場合は、ビット尤度の大きい候補を復号した結果
を採用する。訂正不可能な候補がある場合は、訂正可能
な候補のうち、ビット尤度の大きい候補を復号した結果
を採用する。このようにして、硬判定結果による復号よ
りも訂正可能性を広げることができる。

【００４９】上記のように、本発明の第３の実施の形態
では、軟判定復号装置を、グレイ符号を使って多相位相
変調された受信波の位相を検出してビット尤度に変換
し、ブロック符号を軟判定復号する構成としたので、多
相位相変調したブロック符号のビット尤度を容易に算出
して、ビット誤り率特性のよい再生信号を得ることがで
きる。

【００５０】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態は、ビット尤度を求めるビット重み付け係数を任
意に変更可能とした、ブロック符号の軟判定復号装置で
ある。

【００５１】図６は、本発明の第４の実施の形態におけ
る軟判定復号装置の構成を示す機能ブロック図である。
但し、図６に示す軟判定復号装置において、図５に示し
た軟判定復号装置の各部に対応する部分には同一符号を
付し、その説明を省略する。図６に示す軟判定復号装置
600が、図５に示した軟判定復号装置500と異なるところ
は、ビット重み付け部103のビット重み付け係数「大」
「中」「小」の各々の値を、任意に外部から変更できる
ように、外部パラメータ設定信号401を入力するように
した点である。

【００５２】上記のように構成された本発明の第４の実
施の形態における軟判定復号装置の動作を、図６を参照
して説明する。強度算出部110で、受信信号の強度を算
出するところから、位相尤度生成部104で、位相尤度を
算出するところまでは、第３の実施の形態と同じであ
る。

【００５３】外部パラメータ設定信号401を入力して、
ビット重み付け部103のビット重み付け係数「大」
「中」「小」の各々の値を、不揮発メモリに設定する。
例えば、都市部のビルで反射した電波を多重に受信する
場合のように、無線受信状態が悪いところでは、ビット
重み付け係数の「大」「中」「小」の値をやや小さくす
る。また、山間部などの電波の弱いところでは、ビット
重み付け係数の「大」「中」「小」の値をやや大きくす
る。このように、無線受信状態に応じて精度の高い復号
ができるように、最適なビット重み付け係数を設定す
る。

【００５４】ビット重み付け部103では、検出位相をも
とに、不揮発メモリからビット重み付け係数「大」
「中」「小」の各々の値を読み出し、ビット重み付け係
数を算出する。ビット尤度生成部105では、受信信号の
強度情報と、位相尤度と、ビット重み付け係数と、位相
選択されたシンボルのビット列から、軟判定ビットデー
タ109を生成する。以上の処理により得られた軟判定ビ
ットデータ109を、軟判定ブロック復号器501へ出力す
る。軟判定ブロック復号器501では、入力された軟判定
ビットデータ109に基づいて、ＣＲＣやＢＣＨ等のブロ
ック符号を軟判定ブロック復号して、再生信号108を出
力する。

【００５５】軟判定ブロック復号器501では、一定のブ
ロック長ごとにビット列を区切り、軟判定ビットデータ
に基づいて、尤度の大きい方から複数の候補を選択して
復号する。復号結果が全て同じならば、それを採用す
る。復号結果が異なる場合は、ビット尤度の大きい候補
を復号した結果を採用する。訂正不可能な候補がある場
合は、訂正可能な候補のうち、ビット尤度の大きい候補
を復号した結果を採用する。このようにして、硬判定結
果による復号よりも訂正可能性を広げることができる。

【００５６】上記のように、本発明の第４の実施の形態
では、ブロック符号の軟判定復号装置を、ビット尤度を
求めるビット重み付け係数を任意に変更可能としたの
で、多相位相変調したブロック符号のビット尤度を容易
に算出して、電波状態に応じた精度のよい復調ができ
る。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、軟判定復号装置を、受信信号強度を算出する手段
と、受信信号位相を検出する手段と、受信信号位相との
位相差が最も小さい選択シンボル位相を選択する手段
と、位相差に関して単調減少する関数により位相尤度を
算出する手段と、グレイ符号の性質を利用して位相差か
らビット重み付け係数を算出する手段と、位相尤度とビ
ット重み付け係数と選択シンボル位相と受信信号強度と
に基づいて軟判定ビットデータを生成する手段と、軟判
定ビットデータを軟判定ビタビ復号する手段とを具備す
る構成としたので、多相位相変調方式適用時でもビット
尤度を容易に算出することができ、これによって装置全
体の小型化及び低消費電力化ができ、更に、ビット誤り
率特性のよい再生信号を得ることができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における軟判定復号
装置の構成を示す機能ブロック図、

【図２】本発明の第１の実施の形態における軟判定復号
装置で用いられる受信強度と位相とシンボルとの関係を
示す図、

【図３】本発明の第１の実施の形態における軟判定復号
装置で用いられるビット重み付け係数とシンボルとの対
応関係を示す図、

【図４】本発明の第２の実施の形態における軟判定復号
装置の構成を示す機能ブロック図、

【図５】本発明の第３の実施の形態における軟判定復号
装置の構成を示す機能ブロック図、

【図６】本発明の第４の実施の形態における軟判定復号
装置の構成を示す機能ブロック図、

【図７】畳み込み符号化方法の説明図、

【図８】畳み込み符号の最尤復号方法を説明するトレリ
ス線図である。

【符号の説明】

100,400,500,600 軟判定復号装置 101 位相検出部 102 位相選択部 103 ビット重み付け部 104 位相尤度生成部 105 ビット尤度生成部 106 軟判定ビタビ復号器 107 受信信号 108 再生信号 109 軟判定ビットデータ 401 外部パラメータ設定信号 110 強度算出部 501 軟判定ブロック復号器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5J065 AC02 AD03 AF02 AF03 AG05 AH21 AH23 5K004 AA05 FA02 FG02 FH09 5K014 AA01 BA05 BA11 EA01 EA07 FA11 HA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信信号強度を算出する強度算出手段
と、受信信号位相を検出する位相検出手段と、前記受信
信号位相との位相差が最も小さい選択シンボル位相を選
択する位相選択手段と、前記位相差に対して単調減少す
る関数により位相尤度を算出する位相尤度生成手段と、
グレイ符号の性質を利用して前記位相差からビット重み
付け係数を算出するビット重み付け手段と、前記位相尤
度と前記ビット重み付け係数と前記選択シンボル位相と
前記受信信号強度とに基づいて軟判定ビットデータを生
成するビット尤度生成手段と、前記軟判定ビットデータ
を軟判定ビタビ復号する軟判定ビタビ復号手段とを具備
することを特徴とする軟判定復号装置。
【請求項２】受信信号強度を算出する強度算出手段
と、受信信号位相を検出する位相検出手段と、前記受信
信号位相との位相差が最も小さい選択シンボル位相を選
択する位相選択手段と、前記位相差に対して単調減少す
る関数により位相尤度を算出する位相尤度生成手段と、
グレイ符号の性質を利用して前記位相差からビット重み
付け係数を算出するビット重み付け手段と、前記位相尤
度と前記ビット重み付け係数と前記選択シンボル位相と
前記受信信号強度とに基づいて軟判定ビットデータを生
成するビット尤度生成手段と、前記軟判定ビットデータ
を軟判定復号する軟判定ブロック復号手段とを具備する
ことを特徴とする軟判定復号装置。
【請求項３】前記ビット重み付け係数を外部から変更
する手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記
載の軟判定復号装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の軟判定
復号装置を具備することを特徴とする移動局装置。
【請求項５】受信信号強度を算出し、受信信号位相を
検出し、前記受信信号位相との位相差が最も小さい選択
シンボル位相を選択し、前記位相差に対して単調減少す
る関数により位相尤度を算出し、グレイ符号の性質を利
用して前記位相差からビット重み付け係数を算出し、前
記位相尤度と前記ビット重み付け係数と前記選択シンボ
ル位相と前記受信信号強度とに基づいて軟判定ビットデ
ータを生成し、前記軟判定ビットデータを軟判定ビタビ
復号することを特徴とする軟判定復号方法。