JP2003110468A - 受信装置および方法、送信装置および方法、通信システム、記録媒体、並びにプログラム - Google Patents
受信装置および方法、送信装置および方法、通信システム、記録媒体、並びにプログラムInfo
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- JP2003110468A JP2003110468A JP2001294218A JP2001294218A JP2003110468A JP 2003110468 A JP2003110468 A JP 2003110468A JP 2001294218 A JP2001294218 A JP 2001294218A JP 2001294218 A JP2001294218 A JP 2001294218A JP 2003110468 A JP2003110468 A JP 2003110468A
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- bit
- value
- convolutional encoder
- bits
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- Error Detection And Correction (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多値変調方式を用いた場合にも、軟判定ビタ
ビ復号を可能にする。 【解決手段】 受信装置の軟判定ビタビ復号器内のメモ
リ１２４には、送信側の畳み込み符号器のシフトレジス
タの全状態における候補のレプリカに対して、送信側で
行われるビットインターリーブと同じ処理が施され、シ
ンボルマッピングされたシンボル値の候補Ｓn´が格納
されている。乗算部１２５は、メモリ１２４に記憶され
ているシンボル値の候補Ｓn´と伝送路推定値ｆkとを乗
算し、乗算結果Ｓnk´を算出部１２６に出力する。算出
部１２６は、入力シンボルｘkと乗算結果Ｓnk´との２
乗誤差ｂnk（すなわち、ユークリッド距離の２乗）を算
出する。抽出部１２７は、算出部１２６で算出された２
乗誤差を最小にするような候補系列を抽出し、復号結果
として出力する。
ビ復号を可能にする。 【解決手段】 受信装置の軟判定ビタビ復号器内のメモ
リ１２４には、送信側の畳み込み符号器のシフトレジス
タの全状態における候補のレプリカに対して、送信側で
行われるビットインターリーブと同じ処理が施され、シ
ンボルマッピングされたシンボル値の候補Ｓn´が格納
されている。乗算部１２５は、メモリ１２４に記憶され
ているシンボル値の候補Ｓn´と伝送路推定値ｆkとを乗
算し、乗算結果Ｓnk´を算出部１２６に出力する。算出
部１２６は、入力シンボルｘkと乗算結果Ｓnk´との２
乗誤差ｂnk（すなわち、ユークリッド距離の２乗）を算
出する。抽出部１２７は、算出部１２６で算出された２
乗誤差を最小にするような候補系列を抽出し、復号結果
として出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、受信装置および方
法、送信装置および方法、通信システム、記録媒体、並
びにプログラムに関し、特に、多値変調方式を用いた場
合にも、軟判定ビタビ復号を可能にするようにした受信
装置および方法、送信装置および方法、通信システム、
記録媒体、並びにプログラムに関する。
法、送信装置および方法、通信システム、記録媒体、並
びにプログラムに関し、特に、多値変調方式を用いた場
合にも、軟判定ビタビ復号を可能にするようにした受信
装置および方法、送信装置および方法、通信システム、
記録媒体、並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、周波数資源を有効利用しようとす
る場合、各通信装置は、より厳しい伝送路で無線通信す
る必要がある。そのため、一般的には、各通信装置に誤
り訂正符号器が実装され、この誤り訂正符合器によっ
て、通信路で必要となる所要のEb/No（１情報ビット当
りの信号当りの信号エネルギーと雑音の電力スペクトル
密度の比）が低く抑えられる。このような通信システム
においては、一般的に、送信装置側で、畳み込み符号化
が行われ、受信装置側で、Viterbi(ビタビ)復号が行わ
れる。
る場合、各通信装置は、より厳しい伝送路で無線通信す
る必要がある。そのため、一般的には、各通信装置に誤
り訂正符号器が実装され、この誤り訂正符合器によっ
て、通信路で必要となる所要のEb/No（１情報ビット当
りの信号当りの信号エネルギーと雑音の電力スペクトル
密度の比）が低く抑えられる。このような通信システム
においては、一般的に、送信装置側で、畳み込み符号化
が行われ、受信装置側で、Viterbi(ビタビ)復号が行わ
れる。
【０００３】図１は、従来の送信装置の構成例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【０００４】畳み込み符号器１は、入力データ（音声な
どのアナログデータがデジタルデータに変換されたも
の、もしくは、画像データなど）に対して、冗長ビット
を付加し、パラレル／シリアル変換部２に供給する。
どのアナログデータがデジタルデータに変換されたも
の、もしくは、画像データなど）に対して、冗長ビット
を付加し、パラレル／シリアル変換部２に供給する。
【０００５】ここで、図２を参照して、畳み込み符号器
１の構成例について説明する。
１の構成例について説明する。
【０００６】畳み込み符号化は、符号化率Ｒと拘束長Ｋ
という２つのパラメータによって定義される。一般に、
符号化率には、Ｒ＝１／２，１／３または１／４が用い
られ、拘束長は、Ｋ＝３乃至１４の範囲で選択される
が、通常は、復号側の処理量を考慮して、Ｋ＝７または
９が用いられる。
という２つのパラメータによって定義される。一般に、
符号化率には、Ｒ＝１／２，１／３または１／４が用い
られ、拘束長は、Ｋ＝３乃至１４の範囲で選択される
が、通常は、復号側の処理量を考慮して、Ｋ＝７または
９が用いられる。
【０００７】図２Ａには、符号化率がＲ＝１／２、拘束
長がＫ＝７の畳み込み符号器が示されている。この畳み
込み符号器は、シフトレジスタ２１−１乃至２１−６、
並びに、加算器２２−１および２２−２により構成され
ている。
長がＫ＝７の畳み込み符号器が示されている。この畳み
込み符号器は、シフトレジスタ２１−１乃至２１−６、
並びに、加算器２２−１および２２−２により構成され
ている。
【０００８】図２Ｂには、符号化率がＲ＝１／３、拘束
長がＫ＝９の畳み込み符号器が示されている。この畳み
込み符号器は、シフトレジスタ２１−１乃至２１−８、
並びに、加算器２２−１乃至２２−３により構成されて
いる。
長がＫ＝９の畳み込み符号器が示されている。この畳み
込み符号器は、シフトレジスタ２１−１乃至２１−８、
並びに、加算器２２−１乃至２２−３により構成されて
いる。
【０００９】同図に示されるように、畳み込み符号化器
に入力された情報ビットは拘束長Ｋ分だけ符号化器内
（すなわち、シフトレジスタ２１）に格納され、シフト
レジスタ２１に格納されている情報ビットが加算器２２
によって加算（論理加算）され、その加算結果が符号化
ビットとして生成される。
に入力された情報ビットは拘束長Ｋ分だけ符号化器内
（すなわち、シフトレジスタ２１）に格納され、シフト
レジスタ２１に格納されている情報ビットが加算器２２
によって加算（論理加算）され、その加算結果が符号化
ビットとして生成される。
【００１０】図２Ａの畳み込み符号化器の場合、入力さ
れた情報ビット（１ビット）から、２ビットの符号化ビ
ットが生成され、図２Ｂの畳み込み符号化器の場合、入
力された情報ビット（１ビット）から、３ビットの符号
化ビットが生成される。
れた情報ビット（１ビット）から、２ビットの符号化ビ
ットが生成され、図２Ｂの畳み込み符号化器の場合、入
力された情報ビット（１ビット）から、３ビットの符号
化ビットが生成される。
【００１１】すなわち、例えば、符号化率がＲ＝１／４
の場合、１ビットの入力に対して、４ビットの出力ビッ
トが得られるといったように、符号化率Ｒの畳み込み符
号器に入力された情報ビットから、１／Ｒビットの出力
ビットが得られる。
の場合、１ビットの入力に対して、４ビットの出力ビッ
トが得られるといったように、符号化率Ｒの畳み込み符
号器に入力された情報ビットから、１／Ｒビットの出力
ビットが得られる。
【００１２】このように、情報ビットエネルギーは、複
数の符号化ビットに分散させられる。また、複数の情報
ビットの論理加算結果が符号化ビットになることから、
情報ビットの結合が行われる。
数の符号化ビットに分散させられる。また、複数の情報
ビットの論理加算結果が符号化ビットになることから、
情報ビットの結合が行われる。
【００１３】図３は、畳み込み符号化における情報ビッ
トの分散および結合の様子を説明する図である。
トの分散および結合の様子を説明する図である。
【００１４】同図に示されるように、入力された情報ビ
ットｘ0乃至ｘ5が、拘束長Ｋ分だけシフトレジスタ２１
に格納され、シフトレジスタ２１に格納されている情報
ビットが加算器２２によって加算された結果、複数の符
号化ビットｙ0乃至ｙ11に分散される。受信側では、符
号化ビットｙ0乃至ｙ11が結合され、復号ビットｘ0´乃
至ｘ5´が得られる。
ットｘ0乃至ｘ5が、拘束長Ｋ分だけシフトレジスタ２１
に格納され、シフトレジスタ２１に格納されている情報
ビットが加算器２２によって加算された結果、複数の符
号化ビットｙ0乃至ｙ11に分散される。受信側では、符
号化ビットｙ0乃至ｙ11が結合され、復号ビットｘ0´乃
至ｘ5´が得られる。
【００１５】上述した畳み込み符号器においては、最小
系列間距離が、シフトレジスタ２１から出力されるタッ
プ数と等しくなる。従って、図２Ａに示した、符号化率
がＲ＝１／２、拘束長がＫ＝７の畳み込み符号器の場
合、最小系列間距離は、“１０”であり、図２Ｂに示し
た、符号化率がＲ＝１／２、拘束長がＫ＝７の畳み込み
符号器の場合、最小系列間距離は、“１８”である。
系列間距離が、シフトレジスタ２１から出力されるタッ
プ数と等しくなる。従って、図２Ａに示した、符号化率
がＲ＝１／２、拘束長がＫ＝７の畳み込み符号器の場
合、最小系列間距離は、“１０”であり、図２Ｂに示し
た、符号化率がＲ＝１／２、拘束長がＫ＝７の畳み込み
符号器の場合、最小系列間距離は、“１８”である。
【００１６】図１の説明に戻る。パラレル／シリアル変
換部２は、畳み込み符号器１から供給されたパラレルデ
ータをシリアルデータに変換し、ビットインターリーバ
３に供給する。ビットインターリーバ３は、パラレル／
シリアル変換部２より供給されたデータ系列に対して、
ビット単位でビットインターリーブする。これにより、
フェーディング環境下での耐性が高められる。
換部２は、畳み込み符号器１から供給されたパラレルデ
ータをシリアルデータに変換し、ビットインターリーバ
３に供給する。ビットインターリーバ３は、パラレル／
シリアル変換部２より供給されたデータ系列に対して、
ビット単位でビットインターリーブする。これにより、
フェーディング環境下での耐性が高められる。
【００１７】シリアル／パラレル変換部４は、ビットイ
ンターリーバ３でビットインターリーブされたデータ系
列を所定の変調方式に合わせてシリアルデータからパラ
レルデータに変換する。例えば、QPSK（Quarterary Pha
se Shift Keying：４相PSK）変調を行う場合には、１ビ
ットから２ビットにパラレル変換され、8PSK（８相PS
K）変調を行う場合には、１ビットから３ビットに変換
される。
ンターリーバ３でビットインターリーブされたデータ系
列を所定の変調方式に合わせてシリアルデータからパラ
レルデータに変換する。例えば、QPSK（Quarterary Pha
se Shift Keying：４相PSK）変調を行う場合には、１ビ
ットから２ビットにパラレル変換され、8PSK（８相PS
K）変調を行う場合には、１ビットから３ビットに変換
される。
【００１８】シンボルマッパ５は、シリアル／パラレル
変換部４で、所定の変調方式に合わせてシリアルデータ
からパラレルデータに変換されたデータ系列をシンボル
マッピング（変調）する。これにより、互いに直交する
Ｉ信号およびＱ信号として直交変調される。
変換部４で、所定の変調方式に合わせてシリアルデータ
からパラレルデータに変換されたデータ系列をシンボル
マッピング（変調）する。これにより、互いに直交する
Ｉ信号およびＱ信号として直交変調される。
【００１９】図４は、BPSK（Binary Phase Shift Keyin
g：２相PSK）変調方式によりシンボルマッピングされた
シンボルの信号点配置を示す。同図に示されるように、
データ“１”が“＋√Es”に変調され、データ“０”が
“−√Es”に変調される（この場合、信号点間の最小ユ
ークリッド距離は、ｄ＝2√Esとされる）。なお、√Es
は、Esの平方根を表わしている。
g：２相PSK）変調方式によりシンボルマッピングされた
シンボルの信号点配置を示す。同図に示されるように、
データ“１”が“＋√Es”に変調され、データ“０”が
“−√Es”に変調される（この場合、信号点間の最小ユ
ークリッド距離は、ｄ＝2√Esとされる）。なお、√Es
は、Esの平方根を表わしている。
【００２０】図５は、QPSK変調方式によりシンボルマッ
ピングされたシンボルの信号点配置を示す。同図に示さ
れるように、データ“0,0”が“√Es/2(+1+j)”に変調
され、データ“1,0”が“√Es/2(+1-j)”に変調され、
データ“0,1”が“√Es/2(-1＋j)”に変調され、データ
“1,1”が“√Es/2(-1-j)”に変調される（この場合、
信号点間の最小ユークリッド距離は、ｄ＝2√Es・sin
（π/4）とされる）。なお、√Es/2は、Es/2の平方根を
表わし、ｊは、虚数を表わしている。
ピングされたシンボルの信号点配置を示す。同図に示さ
れるように、データ“0,0”が“√Es/2(+1+j)”に変調
され、データ“1,0”が“√Es/2(+1-j)”に変調され、
データ“0,1”が“√Es/2(-1＋j)”に変調され、データ
“1,1”が“√Es/2(-1-j)”に変調される（この場合、
信号点間の最小ユークリッド距離は、ｄ＝2√Es・sin
（π/4）とされる）。なお、√Es/2は、Es/2の平方根を
表わし、ｊは、虚数を表わしている。
【００２１】図６は、8PSK変調方式によりシンボルマッ
ピングされたシンボルの信号点配置を示す（この場合、
信号点間の最小ユークリッド距離は、ｄ＝2√Es・sin
（π/8）とされる）。
ピングされたシンボルの信号点配置を示す（この場合、
信号点間の最小ユークリッド距離は、ｄ＝2√Es・sin
（π/8）とされる）。
【００２２】再び、図１の説明に戻る。シンボルインタ
ーリーバ６は、マトリクス構造を持つメモリバッファで
構成され、シンボルマッパ５でシンボルマッピングされ
たシンボル系列をシンボルインターリーブする。例え
ば、マトリクスの横方向にシンボル系列が書き込まれ、
書き込まれたデータ系列を読み出す場合には、マトリク
スの縦方向に読み出される。
ーリーバ６は、マトリクス構造を持つメモリバッファで
構成され、シンボルマッパ５でシンボルマッピングされ
たシンボル系列をシンボルインターリーブする。例え
ば、マトリクスの横方向にシンボル系列が書き込まれ、
書き込まれたデータ系列を読み出す場合には、マトリク
スの縦方向に読み出される。
【００２３】パイロット信号挿入部７は、シンボルイン
ターリーバ６でシンボルインターリブされたＩチャネル
のデータ系列に“１”のパイロット信号を、Ｑチャネル
のデータ系列に“０”のパイロット信号を挿入する。
ターリーバ６でシンボルインターリブされたＩチャネル
のデータ系列に“１”のパイロット信号を、Ｑチャネル
のデータ系列に“０”のパイロット信号を挿入する。
【００２４】フレーム生成部８は、パイロット信号挿入
部７でパイロット信号が挿入されたデータ系列からフレ
ームを生成する。送信部９は、フレーム生成部８で生成
されたフレームを周波数変換して、アンテナ１０を介し
て送信する。
部７でパイロット信号が挿入されたデータ系列からフレ
ームを生成する。送信部９は、フレーム生成部８で生成
されたフレームを周波数変換して、アンテナ１０を介し
て送信する。
【００２５】図７は、従来の受信装置の構成例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【００２６】受信部３２は、アンテナ３１で受信された
信号を周波数変換して同期部３３に供給する。同期部３
３は、受信部３２から供給された受信信号のフレーム同
期処理およびシンボル同期処理を施す。伝送路推定部３
４は、同期部３３で同期処理が施された受信信号の振幅
変動および位相変動の推定を行い、伝送路推定値を位相
補正部３５に供給する。
信号を周波数変換して同期部３３に供給する。同期部３
３は、受信部３２から供給された受信信号のフレーム同
期処理およびシンボル同期処理を施す。伝送路推定部３
４は、同期部３３で同期処理が施された受信信号の振幅
変動および位相変動の推定を行い、伝送路推定値を位相
補正部３５に供給する。
【００２７】位相補正部３５は、伝送路推定部３４より
供給された伝送路推定値に基づいて、同期部３３で同期
処理が施された受信信号の位相を補正する。
供給された伝送路推定値に基づいて、同期部３３で同期
処理が施された受信信号の位相を補正する。
【００２８】シンボルデインターリーバ３６は、位相補
正部３５で位相が補正されたシンボル系列をシンボルデ
インターリーブする。すなわち、送信装置のシンボルイ
ンターリーバ６で行われたシンボルインターリーブと逆
の処理が施される（マトリクスの縦方向にシンボル系列
が書き込まれ、書き込まれたデータ系列を読み出す場合
には、マトリクスの横方向に読み出される）。
正部３５で位相が補正されたシンボル系列をシンボルデ
インターリーブする。すなわち、送信装置のシンボルイ
ンターリーバ６で行われたシンボルインターリーブと逆
の処理が施される（マトリクスの縦方向にシンボル系列
が書き込まれ、書き込まれたデータ系列を読み出す場合
には、マトリクスの横方向に読み出される）。
【００２９】軟判定復調部３７は、シンボルデインター
リーバ３６によってシンボルデインターリーブされたシ
ンボル系列が、BPSK変調方式の場合、シンボル系列ｘk
そのものの値を出力し、QPSK変調方式の場合、図８Ａに
示されるように、シンボル系列ｘkのＩ信号およびＱ信
号をそのまま出力し、8PSK変調方式の場合、図８Ｂに示
されるように、シンボル系列ｘkのＩ信号およびＱ信号
をそのまま出力するとともに、1/√2・（|I|−|Q|）を
出力する。
リーバ３６によってシンボルデインターリーブされたシ
ンボル系列が、BPSK変調方式の場合、シンボル系列ｘk
そのものの値を出力し、QPSK変調方式の場合、図８Ａに
示されるように、シンボル系列ｘkのＩ信号およびＱ信
号をそのまま出力し、8PSK変調方式の場合、図８Ｂに示
されるように、シンボル系列ｘkのＩ信号およびＱ信号
をそのまま出力するとともに、1/√2・（|I|−|Q|）を
出力する。
【００３０】すなわち、BPSK変調方式以外は、軟判定復
調部３７から複数ビットがパラレル出力される。
調部３７から複数ビットがパラレル出力される。
【００３１】図７の説明に戻る。パラレル／シリアル変
換部３８は、軟判定復調部３７から供給されるパラレル
データをシリアルデータに変換する。ビットデインター
リーバ３９は、パラレル／シリアル変換部３８で、パラ
レルデータからシリアルデータに変換されたデータ系列
をビットデインターリーブする。
換部３８は、軟判定復調部３７から供給されるパラレル
データをシリアルデータに変換する。ビットデインター
リーバ３９は、パラレル／シリアル変換部３８で、パラ
レルデータからシリアルデータに変換されたデータ系列
をビットデインターリーブする。
【００３２】シリアル／パラレル変換部４０は、ビット
デインターリーバ３９でビットデインターリーブされた
ビット系列をシリアルデータからパラレルデータに変換
し、軟判定ビタビ復号部４１に供給する。軟判定ビタビ
復号部４１は、シリアル／パラレル変換部４０から供給
されたビット系列を軟判定ビタビ復号する。
デインターリーバ３９でビットデインターリーブされた
ビット系列をシリアルデータからパラレルデータに変換
し、軟判定ビタビ復号部４１に供給する。軟判定ビタビ
復号部４１は、シリアル／パラレル変換部４０から供給
されたビット系列を軟判定ビタビ復号する。
【００３３】ここで、一般的なビタビ復号器について説
明する。
明する。
【００３４】ビタビ復号器は、畳み込み符号化された符
号化ビット列を最尤系列推定する復号器のことである。
ビタビ復号には、硬判定ビタビ復号と軟判定ビタビ復号
がある。硬判定ビタビ復号では、受信シンボルから符号
化ビット系列が、−１であるか＋１であるかを判定し、
２値信号を入力系列とする。これに対して、軟判定ビタ
ビ復号では、受信シンボルから抽出した多値信号を入力
系列とする。
号化ビット列を最尤系列推定する復号器のことである。
ビタビ復号には、硬判定ビタビ復号と軟判定ビタビ復号
がある。硬判定ビタビ復号では、受信シンボルから符号
化ビット系列が、−１であるか＋１であるかを判定し、
２値信号を入力系列とする。これに対して、軟判定ビタ
ビ復号では、受信シンボルから抽出した多値信号を入力
系列とする。
【００３５】例えば、図９に示されるように、データ
“１”が“＋√Eb”、データ“０”が“−√Eb”にそれ
ぞれBPSK変調された符号化ビットを受信した場合の、受
信符号化ビットが“１”または“０”になる確率、すな
わち尤度関数Ｐ0(I)，Ｐ1(I)は、式（１）で表される。
“１”が“＋√Eb”、データ“０”が“−√Eb”にそれ
ぞれBPSK変調された符号化ビットを受信した場合の、受
信符号化ビットが“１”または“０”になる確率、すな
わち尤度関数Ｐ0(I)，Ｐ1(I)は、式（１）で表される。
【数１】
上記式（１）において、Noは、白色ガウス雑音の片側電
力スペクトル密度を表し、Ｉは、受信信号を表し、（Ｉ
−√Eb）2および（Ｉ＋√Eb）2は、ユークリッド距離の
２乗（すなわち、受信符号化ビットと送信符号化ビット
間のユークリッド距離の２乗）を表している。
力スペクトル密度を表し、Ｉは、受信信号を表し、（Ｉ
−√Eb）2および（Ｉ＋√Eb）2は、ユークリッド距離の
２乗（すなわち、受信符号化ビットと送信符号化ビット
間のユークリッド距離の２乗）を表している。
【００３６】同図に示されるように、BPSK変調された符
号化ビットを、信号点ａおよび信号点ｂで受信した場
合、両点は、いずれも尤度関数Ｐ0(I)＞Ｐ1(I)であるこ
とから、ビット“０”が抽出される。
号化ビットを、信号点ａおよび信号点ｂで受信した場
合、両点は、いずれも尤度関数Ｐ0(I)＞Ｐ1(I)であるこ
とから、ビット“０”が抽出される。
【００３７】しかしながら、信号点ａを受信した場合、
尤度関数Ｐ1(I)の値は、ほぼ０であるが、信号点ｂを受
信した場合には、尤度関数Ｐ1(I)の値が比較的大きく、
高い確率でビット“０”が抽出されるわけではない。
尤度関数Ｐ1(I)の値は、ほぼ０であるが、信号点ｂを受
信した場合には、尤度関数Ｐ1(I)の値が比較的大きく、
高い確率でビット“０”が抽出されるわけではない。
【００３８】このように、入力系列を多値信号とするこ
とによって、シンボルから抽出される値の信頼性が反映
されるのが、軟判定ビタビ復号である。この軟判定ビタ
ビ復号においては、連続的なユークリッド距離を特徴と
した最尤系列推定が可能であり、硬判定ビタビ復号に比
べて、通常所要のEb/Noで、２乃至３［dB］の利得向上
を実現することができる。
とによって、シンボルから抽出される値の信頼性が反映
されるのが、軟判定ビタビ復号である。この軟判定ビタ
ビ復号においては、連続的なユークリッド距離を特徴と
した最尤系列推定が可能であり、硬判定ビタビ復号に比
べて、通常所要のEb/Noで、２乃至３［dB］の利得向上
を実現することができる。
【００３９】次に、図１０を参照して、ビタビ復号の原
理について説明する。
理について説明する。
【００４０】まず、図１０Ａに示されるように、ビタビ
復号器は、畳み込み符号化器１のシフトレジスタ２１内
の状態を全通り再現し、送信符号化ビット系列ｘkのレ
プリカｘk´を作成する。そして、レプリカｘk´と受信
した符号化ビット系列ｙkとの尤度（相関値）を算出す
る。ビタビ復号器は、レプリカｘk´と受信符号化ビッ
ト系列ｙkの尤度を比較し、値の大きい方を採用し、採
用された方のビット系列を確定したビット系列ｘkとし
て格納する。なお、尤度の比較に関する詳細は後述す
る。
復号器は、畳み込み符号化器１のシフトレジスタ２１内
の状態を全通り再現し、送信符号化ビット系列ｘkのレ
プリカｘk´を作成する。そして、レプリカｘk´と受信
した符号化ビット系列ｙkとの尤度（相関値）を算出す
る。ビタビ復号器は、レプリカｘk´と受信符号化ビッ
ト系列ｙkの尤度を比較し、値の大きい方を採用し、採
用された方のビット系列を確定したビット系列ｘkとし
て格納する。なお、尤度の比較に関する詳細は後述す
る。
【００４１】すなわち、畳み込み符号化においては、隣
接する複数の情報ビットが結合された形で符号化ビット
を形成するが、拘束長Ｋよりも遠い情報ビット同士（例
えば、ｘiとｘi+K）を連結することがないため、Ｋ／Ｒ
個の符号化ビットにより１情報ビットが確定する。従っ
て、ビタビ復号器では、これを利用して候補を常に２ K
（２のＫ乗）個に絞った最尤系列推定が行われている。
接する複数の情報ビットが結合された形で符号化ビット
を形成するが、拘束長Ｋよりも遠い情報ビット同士（例
えば、ｘiとｘi+K）を連結することがないため、Ｋ／Ｒ
個の符号化ビットにより１情報ビットが確定する。従っ
て、ビタビ復号器では、これを利用して候補を常に２ K
（２のＫ乗）個に絞った最尤系列推定が行われている。
【００４２】通常のビタビ復号器における最尤系列推定
の算出過程においては、図１０Ｂに示されるように、２
N（２のＮ乗）個の系列候補のうち、常に２K個の系列が
有力候補群として残されており、１／Ｒ個の符号化ビッ
トが入力される毎に２N個の系列候補の中から、生き残
る候補が、逐次、１／２に減らされる処理が行われる。
この候補を絞る処理は、候補系列のレプリカｘk´と受
信信号系列ｙkとの尤度を比較することにより行われ、
尤度の低い系列が死滅させられる。
の算出過程においては、図１０Ｂに示されるように、２
N（２のＮ乗）個の系列候補のうち、常に２K個の系列が
有力候補群として残されており、１／Ｒ個の符号化ビッ
トが入力される毎に２N個の系列候補の中から、生き残
る候補が、逐次、１／２に減らされる処理が行われる。
この候補を絞る処理は、候補系列のレプリカｘk´と受
信信号系列ｙkとの尤度を比較することにより行われ、
尤度の低い系列が死滅させられる。
【００４３】そして、候補を１／２に減らす処理をＮ回
繰り返すことにより、２K個あった候補群が、最終的に
１つに絞られ、ここで生き残った候補が復号結果として
出力される。
繰り返すことにより、２K個あった候補群が、最終的に
１つに絞られ、ここで生き残った候補が復号結果として
出力される。
【００４４】次に、尤度の判定方法について説明する。
【００４５】一般に、ビタビ復号では、尤度判定に、受
信信号系列と候補系列のレプリカとのユークリッド距離
の２乗の情報が用いられる。ここで、受信信号系列をｘ
k、候補系列のレプリカをｘk´とすると、ユークリッド
距離の２乗｜ｄi｜2は、式（２）で表される。なお、Re
［・］は、複素数の実部を表す記号である。
信信号系列と候補系列のレプリカとのユークリッド距離
の２乗の情報が用いられる。ここで、受信信号系列をｘ
k、候補系列のレプリカをｘk´とすると、ユークリッド
距離の２乗｜ｄi｜2は、式（２）で表される。なお、Re
［・］は、複素数の実部を表す記号である。
【数２】
【００４６】上記式（２）において、変調方式が、BPSK
変調方式（図４）、QPSK変調方式（図５）、または8PSK
変調方式（図６）の場合、第１項の値｜ｘk｜2と第２項
の値｜ｘk´｜2は、どの候補値ｘkであっても、一定の
値となるため、候補間の大小関係に寄与するのは、第３
項の値−Re［ｘkｘk´T］のみである。
変調方式（図４）、QPSK変調方式（図５）、または8PSK
変調方式（図６）の場合、第１項の値｜ｘk｜2と第２項
の値｜ｘk´｜2は、どの候補値ｘkであっても、一定の
値となるため、候補間の大小関係に寄与するのは、第３
項の値−Re［ｘkｘk´T］のみである。
【００４７】従って、第３項の値Re［ｘkｘk´T］が最
も大きくなる候補系列を抽出することによって、ユーク
リッド距離の２乗（すなわち、２乗誤差）を最小にする
ことができる。これにより、より確からしい候補系列を
抽出することが可能になる。
も大きくなる候補系列を抽出することによって、ユーク
リッド距離の２乗（すなわち、２乗誤差）を最小にする
ことができる。これにより、より確からしい候補系列を
抽出することが可能になる。
【００４８】以上のようにして、軟判定ビタビ復号部４
１では、ビットデインターリーブされた軟判定復調値の
受信信号系列ｘkと候補値のレプリカｘk´との相関を求
めている。
１では、ビットデインターリーブされた軟判定復調値の
受信信号系列ｘkと候補値のレプリカｘk´との相関を求
めている。
【００４９】例えば、変調方式がQPSK、符号化率がＲ＝
１／２、拘束長がＫ＝７の場合、ビットデインターリー
ブされた軟判定復調値をｘk1，ｘk2とし、畳み込み符号
器１のシフトレジスタ２１の全状態（２K通り）での出
力（候補値のレプリカ）をｘk 1´，ｘk2´とすると、軟
判定ビタビ復号部４１は、軟判定復調値と候補値のレプ
リカの相関ｘk1ｘk1´＋ｘk2ｘk2´を算出して、尤度
（相関値）の大きい方を採用する。
１／２、拘束長がＫ＝７の場合、ビットデインターリー
ブされた軟判定復調値をｘk1，ｘk2とし、畳み込み符号
器１のシフトレジスタ２１の全状態（２K通り）での出
力（候補値のレプリカ）をｘk 1´，ｘk2´とすると、軟
判定ビタビ復号部４１は、軟判定復調値と候補値のレプ
リカの相関ｘk1ｘk1´＋ｘk2ｘk2´を算出して、尤度
（相関値）の大きい方を採用する。
【００５０】このように、軟判定ビタビ復号は、BPSK，
QPSK、または8PSKなどのシンボル振幅が一定である変調
方式の場合に有効の方法である。
QPSK、または8PSKなどのシンボル振幅が一定である変調
方式の場合に有効の方法である。
【００５１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、4ASK
（Amplitude Shift Keying）、16QAM（Quadrature Ampl
itude Modulation）、または32QAMなどのシンボルの振
幅に所定の情報を載せる多値変調方式では、上記式
（２）（すなわち、ユークリッド距離の２乗）の第１項
の値｜ｘk｜2と第２項の値｜ｘk´｜2が変化してしま
い、軟判定ビタビ復号方法を用いることができない課題
があった。
（Amplitude Shift Keying）、16QAM（Quadrature Ampl
itude Modulation）、または32QAMなどのシンボルの振
幅に所定の情報を載せる多値変調方式では、上記式
（２）（すなわち、ユークリッド距離の２乗）の第１項
の値｜ｘk｜2と第２項の値｜ｘk´｜2が変化してしま
い、軟判定ビタビ復号方法を用いることができない課題
があった。
【００５２】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、4ASK，16QAM、または32QAMなどの多値変調
方式を用いた場合にも、軟判定ビタビ復号を可能にする
ことができるようにするものである。
ものであり、4ASK，16QAM、または32QAMなどの多値変調
方式を用いた場合にも、軟判定ビタビ復号を可能にする
ことができるようにするものである。
【００５３】
【課題を解決するための手段】本発明の受信装置は、畳
み込み符号器内の全通りのレジスタ状態における符号化
出力に対して、送信側と同一の変調方式で変調したもの
を候補値として記憶する記憶手段と、受信された信号か
ら伝送路を推定する伝送路推定手段と、記憶手段に記憶
されている候補値と、伝送路推定手段により推定された
伝送路推定値を乗算する乗算手段と、乗算手段による乗
算結果と受信された信号の値との２乗誤差を算出する算
出手段とを備えることを特徴とする。
み込み符号器内の全通りのレジスタ状態における符号化
出力に対して、送信側と同一の変調方式で変調したもの
を候補値として記憶する記憶手段と、受信された信号か
ら伝送路を推定する伝送路推定手段と、記憶手段に記憶
されている候補値と、伝送路推定手段により推定された
伝送路推定値を乗算する乗算手段と、乗算手段による乗
算結果と受信された信号の値との２乗誤差を算出する算
出手段とを備えることを特徴とする。
【００５４】畳み込み符号器内の全通りのレジスタ状態
において符号化された符号化ビットを、その符号ビット
内でビットインターリーブするビットインターリーブ手
段と、ビットインターリーブ手段により符号ビット内で
ビットインターリーブされた符号化ビットを送信側と同
一の変調方式で変調する変調手段とをさらに設けること
ができ、記憶手段には、変調手段により変調された符号
化ビットを候補値として記憶させることができる。
において符号化された符号化ビットを、その符号ビット
内でビットインターリーブするビットインターリーブ手
段と、ビットインターリーブ手段により符号ビット内で
ビットインターリーブされた符号化ビットを送信側と同
一の変調方式で変調する変調手段とをさらに設けること
ができ、記憶手段には、変調手段により変調された符号
化ビットを候補値として記憶させることができる。
【００５５】符号化された信号は、シンボルであるもの
とすることができる。
とすることができる。
【００５６】変調方式は、少なくとも、4ASK変調方式、
16QAM変調方式、BPSK変調方式、QPSK変調方式、または8
PSK変調方式であるものとすることができる。
16QAM変調方式、BPSK変調方式、QPSK変調方式、または8
PSK変調方式であるものとすることができる。
【００５７】２乗誤差は、乗算結果と受信された信号の
値とのユークリッド距離の２乗であるものとすることが
できる。
値とのユークリッド距離の２乗であるものとすることが
できる。
【００５８】本発明の受信方法は、畳み込み符号器内の
全通りのレジスタ状態における符号化出力に対して、送
信側と同一の変調方式で変調したものを候補値として記
憶を制御する記憶制御ステップと、受信された信号から
伝送路を推定する伝送路推定ステップと、記憶制御ステ
ップの処理により記憶が制御されている候補値と、伝送
路推定ステップの処理により推定された伝送路推定値を
乗算する乗算ステップと、乗算ステップの処理による乗
算結果と受信された信号の値との２乗誤差を算出する算
出ステップとを含むことを特徴とする。
全通りのレジスタ状態における符号化出力に対して、送
信側と同一の変調方式で変調したものを候補値として記
憶を制御する記憶制御ステップと、受信された信号から
伝送路を推定する伝送路推定ステップと、記憶制御ステ
ップの処理により記憶が制御されている候補値と、伝送
路推定ステップの処理により推定された伝送路推定値を
乗算する乗算ステップと、乗算ステップの処理による乗
算結果と受信された信号の値との２乗誤差を算出する算
出ステップとを含むことを特徴とする。
【００５９】本発明の第１の記録媒体に記録されている
プログラムは、畳み込み符号器内の全通りのレジスタ状
態における符号化出力に対して、送信側と同一の変調方
式で変調したものを候補値として記憶を制御する記憶制
御ステップと、受信された信号から伝送路を推定する伝
送路推定ステップと、記憶制御ステップの処理により記
憶が制御されている候補値と、伝送路推定ステップの処
理により推定された伝送路推定値を乗算する乗算ステッ
プと、乗算ステップの処理による乗算結果と受信された
信号の値との２乗誤差を算出する算出ステップとを含む
ことを特徴とする。
プログラムは、畳み込み符号器内の全通りのレジスタ状
態における符号化出力に対して、送信側と同一の変調方
式で変調したものを候補値として記憶を制御する記憶制
御ステップと、受信された信号から伝送路を推定する伝
送路推定ステップと、記憶制御ステップの処理により記
憶が制御されている候補値と、伝送路推定ステップの処
理により推定された伝送路推定値を乗算する乗算ステッ
プと、乗算ステップの処理による乗算結果と受信された
信号の値との２乗誤差を算出する算出ステップとを含む
ことを特徴とする。
【００６０】本発明の第１のプログラムは、畳み込み符
号器内の全通りのレジスタ状態における符号化出力に対
して、送信側と同一の変調方式で変調したものを候補値
として記憶を制御する記憶制御ステップと、受信された
信号から伝送路を推定する伝送路推定ステップと、記憶
制御ステップの処理により記憶が制御されている候補値
と、伝送路推定ステップの処理により推定された伝送路
推定値を乗算する乗算ステップと、乗算ステップの処理
による乗算結果と受信された信号の値との２乗誤差を算
出する算出ステップとをコンピュータに実行させること
を特徴とする。
号器内の全通りのレジスタ状態における符号化出力に対
して、送信側と同一の変調方式で変調したものを候補値
として記憶を制御する記憶制御ステップと、受信された
信号から伝送路を推定する伝送路推定ステップと、記憶
制御ステップの処理により記憶が制御されている候補値
と、伝送路推定ステップの処理により推定された伝送路
推定値を乗算する乗算ステップと、乗算ステップの処理
による乗算結果と受信された信号の値との２乗誤差を算
出する算出ステップとをコンピュータに実行させること
を特徴とする。
【００６１】本発明の受信装置および方法、並びに第１
のプログラムにおいては、畳み込み符号器内の全通りの
レジスタ状態における符号化出力に対して、送信側と同
一の変調方式で変調したものが候補値として記憶され、
受信された信号から伝送路が推定され、記憶されている
候補値と伝送路推定値が乗算され、乗算結果と受信され
た信号の値との２乗誤差が算出される。
のプログラムにおいては、畳み込み符号器内の全通りの
レジスタ状態における符号化出力に対して、送信側と同
一の変調方式で変調したものが候補値として記憶され、
受信された信号から伝送路が推定され、記憶されている
候補値と伝送路推定値が乗算され、乗算結果と受信され
た信号の値との２乗誤差が算出される。
【００６２】本発明の送信装置は、畳み込み符号器で符
号化された符号化ビットを、その符号ビット内でビット
インターリーブするビットインターリーブ手段と、ビッ
トインターリーブ手段により符号ビット内でビットイン
ターリーブされた符号化ビットを所定の変調方式で変調
して送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
号化された符号化ビットを、その符号ビット内でビット
インターリーブするビットインターリーブ手段と、ビッ
トインターリーブ手段により符号ビット内でビットイン
ターリーブされた符号化ビットを所定の変調方式で変調
して送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００６３】本発明の送信方法は、畳み込み符号器で符
号化された符号化ビットを、その符号ビット内でビット
インターリーブするビットインターリーブステップと、
ビットインターリーブステップの処理により符号ビット
内でビットインターリーブされた符号化ビットを所定の
変調方式で変調して送信する送信ステップとを含むこと
を特徴とする。
号化された符号化ビットを、その符号ビット内でビット
インターリーブするビットインターリーブステップと、
ビットインターリーブステップの処理により符号ビット
内でビットインターリーブされた符号化ビットを所定の
変調方式で変調して送信する送信ステップとを含むこと
を特徴とする。
【００６４】本発明の第２の記録媒体に記録されている
プログラムは、畳み込み符号器で符号化された符号化ビ
ットを、その符号ビット内でビットインターリーブする
ビットインターリーブステップと、ビットインターリー
ブステップの処理により符号ビット内でビットインター
リーブされた符号化ビットを所定の変調方式で変調して
送信する送信ステップとを含むことを特徴とする。
プログラムは、畳み込み符号器で符号化された符号化ビ
ットを、その符号ビット内でビットインターリーブする
ビットインターリーブステップと、ビットインターリー
ブステップの処理により符号ビット内でビットインター
リーブされた符号化ビットを所定の変調方式で変調して
送信する送信ステップとを含むことを特徴とする。
【００６５】本発明の第２のプログラムは、畳み込み符
号器で符号化された符号化ビットを、その符号ビット内
でビットインターリーブするビットインターリーブステ
ップと、ビットインターリーブステップの処理により符
号ビット内でビットインターリーブされた符号化ビット
を所定の変調方式で変調して送信する送信ステップとを
コンピュータに実行させることを特徴とする。
号器で符号化された符号化ビットを、その符号ビット内
でビットインターリーブするビットインターリーブステ
ップと、ビットインターリーブステップの処理により符
号ビット内でビットインターリーブされた符号化ビット
を所定の変調方式で変調して送信する送信ステップとを
コンピュータに実行させることを特徴とする。
【００６６】本発明の送信装置および方法、並びに第２
のプログラムにおいては、畳み込み符号器で符号化され
た符号化ビットが、その符号ビット内でビットインター
リーブされ、符号ビット内でビットインターリーブされ
た符号化ビットが所定の変調方式で変調されて送信され
る。
のプログラムにおいては、畳み込み符号器で符号化され
た符号化ビットが、その符号ビット内でビットインター
リーブされ、符号ビット内でビットインターリーブされ
た符号化ビットが所定の変調方式で変調されて送信され
る。
【００６７】本発明の通信システムは、送信装置が、畳
み込み符号器で符号化された符号化ビットを、その符号
ビット内でビットインターリーブするビットインターリ
ーブ手段と、ビットインターリーブ手段により符号ビッ
ト内でビットインターリーブされた符号化ビットを所定
の変調方式で変調して送信する送信手段とを備え、受信
装置が、畳み込み符号器内の全通りのレジスタ状態にお
ける符号化出力に対して、変調手段で用いられた変調方
式で変調したものを候補値として記憶する記憶手段と、
受信された信号から伝送路を推定する伝送路推定手段
と、記憶手段に記憶されている候補値と、伝送路推定手
段により推定された伝送路推定値を乗算する乗算手段
と、乗算手段による乗算結果と受信された信号の値との
２乗誤差を算出する算出手段とを備えることを特徴とす
る。
み込み符号器で符号化された符号化ビットを、その符号
ビット内でビットインターリーブするビットインターリ
ーブ手段と、ビットインターリーブ手段により符号ビッ
ト内でビットインターリーブされた符号化ビットを所定
の変調方式で変調して送信する送信手段とを備え、受信
装置が、畳み込み符号器内の全通りのレジスタ状態にお
ける符号化出力に対して、変調手段で用いられた変調方
式で変調したものを候補値として記憶する記憶手段と、
受信された信号から伝送路を推定する伝送路推定手段
と、記憶手段に記憶されている候補値と、伝送路推定手
段により推定された伝送路推定値を乗算する乗算手段
と、乗算手段による乗算結果と受信された信号の値との
２乗誤差を算出する算出手段とを備えることを特徴とす
る。
【００６８】本発明の通信システムにおいては、送信装
置で、畳み込み符号器で符号化された符号化ビットが、
その符号ビット内でビットインターリーブされ、符号ビ
ット内でビットインターリーブされた符号化ビットが所
定の変調方式で変調されて送信され、受信装置で、畳み
込み符号器内の全通りのレジスタ状態における符号化出
力に対して、送信側で用いられた変調方式で変調したも
のが候補値として記憶され、受信された信号から伝送路
が推定され、記憶されている候補値と伝送路推定値が乗
算され、乗算結果と受信された信号の値との２乗誤差が
算出される。
置で、畳み込み符号器で符号化された符号化ビットが、
その符号ビット内でビットインターリーブされ、符号ビ
ット内でビットインターリーブされた符号化ビットが所
定の変調方式で変調されて送信され、受信装置で、畳み
込み符号器内の全通りのレジスタ状態における符号化出
力に対して、送信側で用いられた変調方式で変調したも
のが候補値として記憶され、受信された信号から伝送路
が推定され、記憶されている候補値と伝送路推定値が乗
算され、乗算結果と受信された信号の値との２乗誤差が
算出される。
【００６９】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して、本発明の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【００７０】図１１は、本発明を適用した送信装置の構
成例を示すブロック図である。なお、従来と対応する部
分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略す
る。
成例を示すブロック図である。なお、従来と対応する部
分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略す
る。
【００７１】畳み込み符号器１は、入力されたデジタル
データに対して冗長ビットを付加し、符号内のビットイ
ンターリーバ１０１に供給する。畳み込み符号器１の拘
束長は、例えば、Ｋ＝７とされ、伝送路環境や変調方式
に応じて、符号化率がＲ＝１／２，１／３、または１／
４に切り替えられる。
データに対して冗長ビットを付加し、符号内のビットイ
ンターリーバ１０１に供給する。畳み込み符号器１の拘
束長は、例えば、Ｋ＝７とされ、伝送路環境や変調方式
に応じて、符号化率がＲ＝１／２，１／３、または１／
４に切り替えられる。
【００７２】畳み込み符号器１はまた、符号化ビットの
間引き（すなわちパンクチャ処理）をすることによって
符号化率を高めることができる。このパンクチャ処理に
よる符号化率も、伝送路環境や変調方式に応じて適宜変
更される。
間引き（すなわちパンクチャ処理）をすることによって
符号化率を高めることができる。このパンクチャ処理に
よる符号化率も、伝送路環境や変調方式に応じて適宜変
更される。
【００７３】従って、伝送路環境が劣悪な場合には、符
号化率を小さくし、パンクチャ処理による符号化ビット
の間引きを少なくすることで、耐ノイズおよび耐フェー
ディング性能を向上させることができる。これに対し
て、伝送路環境が良好な場合には、符号化率を高くし、
パンクチャ処理による符号化ビットの間引きを多くする
ことで、より高いスループットを実現するようにするこ
とができる。
号化率を小さくし、パンクチャ処理による符号化ビット
の間引きを少なくすることで、耐ノイズおよび耐フェー
ディング性能を向上させることができる。これに対し
て、伝送路環境が良好な場合には、符号化率を高くし、
パンクチャ処理による符号化ビットの間引きを多くする
ことで、より高いスループットを実現するようにするこ
とができる。
【００７４】符号内のビットインターリーバ１０１は、
畳み込み符号器１から供給された符号化ビットを、その
符号化ビット内でビットインターリーブする。
畳み込み符号器１から供給された符号化ビットを、その
符号化ビット内でビットインターリーブする。
【００７５】具体的には、１ビットＩ0のデジタルデー
タが畳み込み符号器１に入力され、そこで、Ｒ＝１／４
の符号化（パンクチャなし）が行われた場合、Ｓ0，
Ｓ1，Ｓ 2，Ｓ3の４ビットの符号化ビットが出力され
る。符号内のビットインターリーバ１０１は、畳み込み
符号器１から供給された、符号化ビットＳ0，Ｓ1，
Ｓ2，Ｓ3を、その符号化ビット内でインターリーブす
る。これにより、例えば、インターリーブされた後の出
力は、Ｓ2，Ｓ0，Ｓ3，Ｓ1のシンボル系列となる。
タが畳み込み符号器１に入力され、そこで、Ｒ＝１／４
の符号化（パンクチャなし）が行われた場合、Ｓ0，
Ｓ1，Ｓ 2，Ｓ3の４ビットの符号化ビットが出力され
る。符号内のビットインターリーバ１０１は、畳み込み
符号器１から供給された、符号化ビットＳ0，Ｓ1，
Ｓ2，Ｓ3を、その符号化ビット内でインターリーブす
る。これにより、例えば、インターリーブされた後の出
力は、Ｓ2，Ｓ0，Ｓ3，Ｓ1のシンボル系列となる。
【００７６】シンボルマッパ５は、符号内のビットイン
ターリーバ１０１から出力されたシンボル系列をシンボ
ルマッピング（変調）する。なお、変調方式は、伝送路
の環境に応じて、最適な方式が選択されている。すなわ
ち、パンクチャを含めた符号化率と変調方式をセットと
して、数通りのパターンが用意されており、電界強度や
誤り率などに応じてこれらが選択される。
ターリーバ１０１から出力されたシンボル系列をシンボ
ルマッピング（変調）する。なお、変調方式は、伝送路
の環境に応じて、最適な方式が選択されている。すなわ
ち、パンクチャを含めた符号化率と変調方式をセットと
して、数通りのパターンが用意されており、電界強度や
誤り率などに応じてこれらが選択される。
【００７７】図１２は、4ASK変調方式によりシンボルマ
ッピングされたシンボルの信号点配置を示す。同図に示
されるように、データ“0,0”が“−3/√5・Es”に変調
され、データ“0,1”が“−1/√5・Es”に変調され、デ
ータ“1,1”が“1/√5・Es”に変調され、データ“1,0”
が“3/√5・Es”に変調される（この場合、信号点間の最
小ユークリッド距離は、ｄ＝2/√5・Esとされる）。な
お、√5は、５の平方根を表わしている。
ッピングされたシンボルの信号点配置を示す。同図に示
されるように、データ“0,0”が“−3/√5・Es”に変調
され、データ“0,1”が“−1/√5・Es”に変調され、デ
ータ“1,1”が“1/√5・Es”に変調され、データ“1,0”
が“3/√5・Es”に変調される（この場合、信号点間の最
小ユークリッド距離は、ｄ＝2/√5・Esとされる）。な
お、√5は、５の平方根を表わしている。
【００７８】図１３は、16QAM変調方式によりシンボル
マッピングされたシンボルの信号点配置を示す（この場
合、信号点間の最小ユークリッド距離は、ｄ＝√（2/5・
Es）とされる）。なお、√（2/5・Es）は、2/5・Esの平方
根を表わしている。
マッピングされたシンボルの信号点配置を示す（この場
合、信号点間の最小ユークリッド距離は、ｄ＝√（2/5・
Es）とされる）。なお、√（2/5・Es）は、2/5・Esの平方
根を表わしている。
【００７９】シンボルマッパ５は、図１２に示した4ASK
変調方式、図１３に示した16QAM変調方式の他、BPSK変
調方式（図４）、QPSK変調方式（図５）、または8PSK変
調方式（図６）などから最適な変調方式を選択すること
ができる。
変調方式、図１３に示した16QAM変調方式の他、BPSK変
調方式（図４）、QPSK変調方式（図５）、または8PSK変
調方式（図６）などから最適な変調方式を選択すること
ができる。
【００８０】シンボルインターリーバ６は、シンボルマ
ッパ５で、最適な変調方式でシンボルマッピングされた
シンボル系列をシンボルインターリーブする。
ッパ５で、最適な変調方式でシンボルマッピングされた
シンボル系列をシンボルインターリーブする。
【００８１】シンボルインターリーバ６は、例えば、図
１４に示すようなマトリクス構造を持つメモリバッファ
で構成され、データ系列が横方向に書き込まれ、書き込
まれたデータ系列を読み出す場合には、縦方向に読み出
される。このインターリーブの方法は、ブロックインタ
ーリーブと呼ばれる。
１４に示すようなマトリクス構造を持つメモリバッファ
で構成され、データ系列が横方向に書き込まれ、書き込
まれたデータ系列を読み出す場合には、縦方向に読み出
される。このインターリーブの方法は、ブロックインタ
ーリーブと呼ばれる。
【００８２】このように、シンボル系列がシンボルイン
ターリーブされることにより、フェーディングによるブ
ロック誤りがランダム誤りに変換される。また、シンボ
ルインターリーブを符号化技術と併用することにより、
フェーディング環境下での耐性が高められる。
ターリーブされることにより、フェーディングによるブ
ロック誤りがランダム誤りに変換される。また、シンボ
ルインターリーブを符号化技術と併用することにより、
フェーディング環境下での耐性が高められる。
【００８３】なお、本来連続しているシンボルがインタ
ーリーブ後にどれだけ離れて発生するかを表す単位とし
て、列方向の長さを、インターリーブの深さと呼ぶ。図
１４の例の場合、インターリーブの深さは、“１４”で
ある。
ーリーブ後にどれだけ離れて発生するかを表す単位とし
て、列方向の長さを、インターリーブの深さと呼ぶ。図
１４の例の場合、インターリーブの深さは、“１４”で
ある。
【００８４】パイロット信号挿入部７は、シンボルイン
ターリーバ６でシンボルインターリブされたＩチャネル
のデータ系列に“１”のパイロット信号を、Ｑチャネル
のデータ系列に“０”のパイロット信号を挿入する。こ
のパイロット信号は、後述する受信装置で伝送路推定
（Ｉチャネル）および位相補正（Ｑチャネル）に使用さ
れる。
ターリーバ６でシンボルインターリブされたＩチャネル
のデータ系列に“１”のパイロット信号を、Ｑチャネル
のデータ系列に“０”のパイロット信号を挿入する。こ
のパイロット信号は、後述する受信装置で伝送路推定
（Ｉチャネル）および位相補正（Ｑチャネル）に使用さ
れる。
【００８５】フレーム生成部８は、パイロット信号挿入
部７でパイロット信号が挿入されたデータ系列からフレ
ームを生成する。送信部９は、フレーム生成部８で生成
されたフレームを周波数変換して、アンテナ１０を介し
て送信する。
部７でパイロット信号が挿入されたデータ系列からフレ
ームを生成する。送信部９は、フレーム生成部８で生成
されたフレームを周波数変換して、アンテナ１０を介し
て送信する。
【００８６】図１５は、本発明を適用した受信装置の構
成例を示すブロック図である。なお、従来と対応する部
分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略す
る。
成例を示すブロック図である。なお、従来と対応する部
分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略す
る。
【００８７】受信部３２は、バンドパスフィルタを用い
て、アンテナ３１で受信された信号の所定の周波数帯域
を抽出し、IF（Intermediate Frequency）帯に周波数変
換し、同期部３３に供給する。同期部３３は、受信部３
２で周波数変換されたシンボル系列のフレーム同期およ
びシンボル同期処理を施し、シンボルを抽出する。
て、アンテナ３１で受信された信号の所定の周波数帯域
を抽出し、IF（Intermediate Frequency）帯に周波数変
換し、同期部３３に供給する。同期部３３は、受信部３
２で周波数変換されたシンボル系列のフレーム同期およ
びシンボル同期処理を施し、シンボルを抽出する。
【００８８】伝送路推定部３４は、同期部３３で同期処
理された受信シンボル中のパイロットシンボルを抽出し
て、このパイロットシンボルから、伝送路を推定する。
理された受信シンボル中のパイロットシンボルを抽出し
て、このパイロットシンボルから、伝送路を推定する。
【００８９】すなわち、パイロット信号は、フレーム中
の規定の場所に挿入されており、受信側では、フレーム
同期さえとれれば、事前に決められているパイロットテ
ーブルを参照することによって、パイロットシンボルを
抽出することができる。
の規定の場所に挿入されており、受信側では、フレーム
同期さえとれれば、事前に決められているパイロットテ
ーブルを参照することによって、パイロットシンボルを
抽出することができる。
【００９０】図１１を用いて説明したように、送信装置
において、Ｉチャネルのデータ系列に“１”のパイロッ
ト信号、Ｑチャネルのデータ系列に“０”のパイロット
信号がそれぞれ挿入されているため、複素平面上のベク
トルとして表すと、大きさが“１”、Ｉ軸を基準とした
場合の位相角度が“０”となる。従って、受信装置で
は、受信したパイロット信号のＩ，Ｑの値が表すベクト
ル自体が、位相回転量を示すことになる。このパイロッ
ト信号の値は、後述する軟判定ビタビ復号部１１に入力
される。
において、Ｉチャネルのデータ系列に“１”のパイロッ
ト信号、Ｑチャネルのデータ系列に“０”のパイロット
信号がそれぞれ挿入されているため、複素平面上のベク
トルとして表すと、大きさが“１”、Ｉ軸を基準とした
場合の位相角度が“０”となる。従って、受信装置で
は、受信したパイロット信号のＩ，Ｑの値が表すベクト
ル自体が、位相回転量を示すことになる。このパイロッ
ト信号の値は、後述する軟判定ビタビ復号部１１に入力
される。
【００９１】ところで、パイロット信号は、フレーム中
に離散的に配置されているため、伝送路推定値は、フレ
ーム中に離散的に算出される。伝送路推定部３４は、こ
の時間的に離散的な伝送路推定値をスプライン曲線など
で補完し、その値をフレーム中の情報シンボルに対応さ
せる。すなわち、１フレームがｋシンボルで、パイロッ
ト信号がそのうちのｊシンボルだったとしても、この伝
送路推定値を時間的に補完することで、伝送路推定部３
４からの出力が、１フレーム当たりｋ個になるようにし
ている。
に離散的に配置されているため、伝送路推定値は、フレ
ーム中に離散的に算出される。伝送路推定部３４は、こ
の時間的に離散的な伝送路推定値をスプライン曲線など
で補完し、その値をフレーム中の情報シンボルに対応さ
せる。すなわち、１フレームがｋシンボルで、パイロッ
ト信号がそのうちのｊシンボルだったとしても、この伝
送路推定値を時間的に補完することで、伝送路推定部３
４からの出力が、１フレーム当たりｋ個になるようにし
ている。
【００９２】シンボルデインターリーバ３６は、同期部
３３で同期処理が施された受信シンボル系列をシンボル
デインターリーブする（送信装置の符号内のビットイン
ターリーバ１０１と逆の処理を施す）。すなわち、送信
側では、メモリバッファ（図１４）に横方向に書き込
み、縦方向に読み出してインターリーブしていたもの
を、受信側では、メモリバッファに縦方向に書き込み、
横方向に読み出してデインターリーブする。
３３で同期処理が施された受信シンボル系列をシンボル
デインターリーブする（送信装置の符号内のビットイン
ターリーバ１０１と逆の処理を施す）。すなわち、送信
側では、メモリバッファ（図１４）に横方向に書き込
み、縦方向に読み出してインターリーブしていたもの
を、受信側では、メモリバッファに縦方向に書き込み、
横方向に読み出してデインターリーブする。
【００９３】軟判定ビタビ復号部１１１は、シンボルデ
インターリーバ３６でシンボルデインターリーブされた
シンボル系列、および、伝送路推定部３４で推定された
伝送路推定値の入力を受け、送信側の畳み込み符号器１
の状態遷移を、例えば、図１６に示されるようなトレリ
ス線図で表わし、符号化の複数のパスの中から、受信シ
ンボル系列とのユークリッド距離の２乗の値が最も小さ
くなるパスを選択することによって、最も確からしい符
号を復号する。
インターリーバ３６でシンボルデインターリーブされた
シンボル系列、および、伝送路推定部３４で推定された
伝送路推定値の入力を受け、送信側の畳み込み符号器１
の状態遷移を、例えば、図１６に示されるようなトレリ
ス線図で表わし、符号化の複数のパスの中から、受信シ
ンボル系列とのユークリッド距離の２乗の値が最も小さ
くなるパスを選択することによって、最も確からしい符
号を復号する。
【００９４】図１６の例の場合、00-00-00のパスと、01
-10-00のパスが３シンボル目で合流している。ここで両
方のパスの尤度（ユークリッド距離の２乗値を累積加算
したもの）を算出して、より確からしいパスを選択する
ようにする。なお、その詳細は後述する。
-10-00のパスが３シンボル目で合流している。ここで両
方のパスの尤度（ユークリッド距離の２乗値を累積加算
したもの）を算出して、より確からしいパスを選択する
ようにする。なお、その詳細は後述する。
【００９５】図１７は、軟判定ビタビ復号部１１１の内
部の構成例を示す図である。
部の構成例を示す図である。
【００９６】候補レプリカ記憶部１２１は、送信側の畳
み込み符号器１のシフトレジスタの全状態における符号
化の出力テーブルを記憶する。すなわち、畳み込み符号
器１の拘束長をＫとすると、畳み込み符号器１のシフト
レジスタの状態は２K（２のＫ乗）通りあり、それぞれ
のシフトレジスタの状態での符号化出力（候補のレプリ
カＳn）がROM（Read Only Memory）などに記憶される。
み込み符号器１のシフトレジスタの全状態における符号
化の出力テーブルを記憶する。すなわち、畳み込み符号
器１の拘束長をＫとすると、畳み込み符号器１のシフト
レジスタの状態は２K（２のＫ乗）通りあり、それぞれ
のシフトレジスタの状態での符号化出力（候補のレプリ
カＳn）がROM（Read Only Memory）などに記憶される。
【００９７】符号内のビットインターリーバ１２２は、
候補レプリカ記憶部１２１に記憶されている、候補のレ
プリカＳnに対して、図１１の送信装置の符号内のビッ
トインターリーバ１０１で行われるビットインターリー
ブと同じ処理を施す。いまの場合、インターリーブの深
さが１４のブロックインターリーブが用いられる。
候補レプリカ記憶部１２１に記憶されている、候補のレ
プリカＳnに対して、図１１の送信装置の符号内のビッ
トインターリーバ１０１で行われるビットインターリー
ブと同じ処理を施す。いまの場合、インターリーブの深
さが１４のブロックインターリーブが用いられる。
【００９８】シンボルマッパ１２３は、符号内でビット
インターリーブされた２K通りの候補のレプリカＳnをシ
ンボルマッピング（変調）する。シンボルマッピングさ
れたシンボル値の候補Ｓn´は、メモリ１２４に格納さ
れる。
インターリーブされた２K通りの候補のレプリカＳnをシ
ンボルマッピング（変調）する。シンボルマッピングさ
れたシンボル値の候補Ｓn´は、メモリ１２４に格納さ
れる。
【００９９】なお、図１１の送信装置の符号内のビット
インターリーバ１０１のインターリーブのパターン（イ
ンターリーブ深さや幅など）、符号化率、あるいは変調
方式が変更された場合、それにともなって、再度、候補
のレプリカが、符号内のビットインターリーブ１２２で
ビットインターリーブされ、シンボルマッパ１２３で、
ビットインターリーブされた候補のレプリカがシンボル
マッピングされ、そのシンボル値（複素数）の候補Ｓn
´がメモリ１２４に書き込まれる。
インターリーバ１０１のインターリーブのパターン（イ
ンターリーブ深さや幅など）、符号化率、あるいは変調
方式が変更された場合、それにともなって、再度、候補
のレプリカが、符号内のビットインターリーブ１２２で
ビットインターリーブされ、シンボルマッパ１２３で、
ビットインターリーブされた候補のレプリカがシンボル
マッピングされ、そのシンボル値（複素数）の候補Ｓn
´がメモリ１２４に書き込まれる。
【０１００】また、すべての符号化率や変調方式のパラ
メータの組み合わせにおけるシンボル値の候補Ｓn´
を、事前にROMなどに記憶させるようにしてもよく、そ
の場合、符号内のビットインターリーバ１２２とシンボ
ルマッパ１２３は不要である。
メータの組み合わせにおけるシンボル値の候補Ｓn´
を、事前にROMなどに記憶させるようにしてもよく、そ
の場合、符号内のビットインターリーバ１２２とシンボ
ルマッパ１２３は不要である。
【０１０１】乗算部１２５は、メモリ１２４に記憶され
ているシンボル値の候補Ｓn´と、伝送路推定部３４か
らの伝送路推定値ｆkとを乗算し、その乗算結果Ｓnk´
を算出部１２６に出力する。
ているシンボル値の候補Ｓn´と、伝送路推定部３４か
らの伝送路推定値ｆkとを乗算し、その乗算結果Ｓnk´
を算出部１２６に出力する。
【０１０２】算出部１２６は、シンボルデインターリー
バ３６からの入力シンボルｘkと乗算部１２５からの乗
算結果Ｓnk´との２乗誤差ｂnk（すなわち、ユークリッ
ド距離の２乗）を算出する。この２乗誤差ｂnkは、「ブ
ランチメトリック」と呼ばれる。
バ３６からの入力シンボルｘkと乗算部１２５からの乗
算結果Ｓnk´との２乗誤差ｂnk（すなわち、ユークリッ
ド距離の２乗）を算出する。この２乗誤差ｂnkは、「ブ
ランチメトリック」と呼ばれる。
【０１０３】抽出部１２７は、算出部１２６で算出され
た２乗誤差を最小にするような候補系列を抽出し、復号
結果として出力する。
た２乗誤差を最小にするような候補系列を抽出し、復号
結果として出力する。
【０１０４】次に、図１１の送信装置の動作および図１
５の受信装置の動作についてそれぞれ説明する。まず、
図１１の送信装置の動作について説明する。
５の受信装置の動作についてそれぞれ説明する。まず、
図１１の送信装置の動作について説明する。
【０１０５】畳み込み符号器１によって畳み込み符号化
された符号化ビットは、符号内のビットインターリーバ
１０１によって、その符号化ビット内でビットインター
リーブされ、シンボルマッパ５によって、最適な変調方
式でシンボルマッピングされる。シンボルマッピングさ
れたシンボル系列は、シンボルインターリーバ６によっ
て、シンボルインターリーブされた後、パイロット信号
挿入部７によって、Ｉチャネルのデータ系列に“１”、
Ｑチャネルのデータ系列に“０”のパイロット信号が挿
入される。パイロット信号が挿入されたデータ系列は、
フレーム生成部８によって、フレームが生成され、送信
部９によって、周波数が変換された後、アンテナ１０を
介して送信される。
された符号化ビットは、符号内のビットインターリーバ
１０１によって、その符号化ビット内でビットインター
リーブされ、シンボルマッパ５によって、最適な変調方
式でシンボルマッピングされる。シンボルマッピングさ
れたシンボル系列は、シンボルインターリーバ６によっ
て、シンボルインターリーブされた後、パイロット信号
挿入部７によって、Ｉチャネルのデータ系列に“１”、
Ｑチャネルのデータ系列に“０”のパイロット信号が挿
入される。パイロット信号が挿入されたデータ系列は、
フレーム生成部８によって、フレームが生成され、送信
部９によって、周波数が変換された後、アンテナ１０を
介して送信される。
【０１０６】次に、図１５の受信装置の動作について説
明する。
明する。
【０１０７】受信部３２によって受信された信号は、そ
こで周波数変換され、同期部３３によって、シンボル系
列のフレーム周期およびシンボル同期処理が施され、シ
ンボルが抽出される。抽出された受信シンボルは、シン
ボルデインターリーバ３６および伝送路推定部３４に供
給され、受信シンボル系列がシンボルデインターリーブ
されるとともに、受信シンボル中のパイロットシンボル
が抽出されて伝送路が推定される。
こで周波数変換され、同期部３３によって、シンボル系
列のフレーム周期およびシンボル同期処理が施され、シ
ンボルが抽出される。抽出された受信シンボルは、シン
ボルデインターリーバ３６および伝送路推定部３４に供
給され、受信シンボル系列がシンボルデインターリーブ
されるとともに、受信シンボル中のパイロットシンボル
が抽出されて伝送路が推定される。
【０１０８】伝送路推定部３４で推定された伝送路推定
値ｆｋは、軟判定ビタビ復号部１１１に入力され、軟判
定ビタビ復号部１１１内の乗算部１２５によって、メモ
リ１２４に記憶されているシンボル値の候補Ｓn´と乗
算される。
値ｆｋは、軟判定ビタビ復号部１１１に入力され、軟判
定ビタビ復号部１１１内の乗算部１２５によって、メモ
リ１２４に記憶されているシンボル値の候補Ｓn´と乗
算される。
【０１０９】すなわち、軟判定ビタビ復号部１１１に
は、送信側の畳み込み符号器１のシフトレジスタの状態
での候補のレプリカ（符号化出力）が候補レプリカ１２
１に記憶されており、符号内のビットインターリーバ１
２２によって、候補のレプリカＳnが、その符号内でビ
ットインターリーブされ、シンボルマッパ１２３によっ
て、シンボルマッピングされたシンボル値の候補Ｓn´
が、メモリ１２４に格納されている。
は、送信側の畳み込み符号器１のシフトレジスタの状態
での候補のレプリカ（符号化出力）が候補レプリカ１２
１に記憶されており、符号内のビットインターリーバ１
２２によって、候補のレプリカＳnが、その符号内でビ
ットインターリーブされ、シンボルマッパ１２３によっ
て、シンボルマッピングされたシンボル値の候補Ｓn´
が、メモリ１２４に格納されている。
【０１１０】乗算部１２５からの乗算結果Ｓnk´は、算
出部１２６に出力され、そこで、シンボルデインターリ
ーバ３６からの入力シンボルｘkとの２乗誤差が算出さ
れ、抽出部１２７によって、２乗誤差が最小になるよう
な候補系列が抽出され、復号結果として出力される。
出部１２６に出力され、そこで、シンボルデインターリ
ーバ３６からの入力シンボルｘkとの２乗誤差が算出さ
れ、抽出部１２７によって、２乗誤差が最小になるよう
な候補系列が抽出され、復号結果として出力される。
【０１１１】次に、図１６に示したトレリス線図（状態
遷移図）を用いて、２乗誤差が最小になるような候補系
列の抽出処理について説明する。
遷移図）を用いて、２乗誤差が最小になるような候補系
列の抽出処理について説明する。
【０１１２】図１６においては、拘束長がＫ＝２の畳み
込み符号器１の状態遷移図が示されている。この場合、
畳み込み符号器１のシフトレジスタの状態は２2＝４通
りとなる。そして、第３シンボル目以降（第３乃至第７
シンボル）での各シフトレジスタの状態の点には、それ
ぞれ２つのパスが合流していることがわかる。すなわ
ち、第３シンボル目では、00−00−00のパスと01-10−0
0のパス、00−00−01のパスと01-10−01のパス、00−01
-10のパスと01-11-10のパス、00−01-11のパスと01-11-
11のパスが合流している。
込み符号器１の状態遷移図が示されている。この場合、
畳み込み符号器１のシフトレジスタの状態は２2＝４通
りとなる。そして、第３シンボル目以降（第３乃至第７
シンボル）での各シフトレジスタの状態の点には、それ
ぞれ２つのパスが合流していることがわかる。すなわ
ち、第３シンボル目では、00−00−00のパスと01-10−0
0のパス、00−00−01のパスと01-10−01のパス、00−01
-10のパスと01-11-10のパス、00−01-11のパスと01-11-
11のパスが合流している。
【０１１３】ここで、00-00-00のパスと01-10-00のパス
の場合について説明する。
の場合について説明する。
【０１１４】第１乃至第３シンボル目の各シンボル点に
おいて、受信シンボルｘk（複素数）と、畳み込み符号
器１のシフトレジスタの全状態における符号化出力をビ
ットインターリーブし、シンボルマッピングし、伝送路
推定値ｆkを乗算したもの（すなわち、乗算部１２５の
乗算結果）Ｓ´nk（複素数）との２乗誤差ｂnk（ユーク
リッド距離の２乗）が、算出部１２６によって算出され
る。上述したように、この２乗誤差ｂnkは、ブランチメ
トリックと呼ばれ、それぞれのパスに沿ってこのブラン
チメトリックが加算される。このパスに沿ってブランチ
メトリックが加算されたものΣｂnk（ｋ＝０乃至Ｎ）
は、「ステートメトリック」と呼ばれる。
おいて、受信シンボルｘk（複素数）と、畳み込み符号
器１のシフトレジスタの全状態における符号化出力をビ
ットインターリーブし、シンボルマッピングし、伝送路
推定値ｆkを乗算したもの（すなわち、乗算部１２５の
乗算結果）Ｓ´nk（複素数）との２乗誤差ｂnk（ユーク
リッド距離の２乗）が、算出部１２６によって算出され
る。上述したように、この２乗誤差ｂnkは、ブランチメ
トリックと呼ばれ、それぞれのパスに沿ってこのブラン
チメトリックが加算される。このパスに沿ってブランチ
メトリックが加算されたものΣｂnk（ｋ＝０乃至Ｎ）
は、「ステートメトリック」と呼ばれる。
【０１１５】00-00-00のパスと01-10-00のパスの２つの
パスが合流する第３シンボル目では、それぞれのパスの
第２シンボル目までのステートメトリックが比較され、
ステートメトリックの値の小さい方のパスが選択され、
このステートメトリックに第３シンボル目のブランチメ
トリックが加算される。
パスが合流する第３シンボル目では、それぞれのパスの
第２シンボル目までのステートメトリックが比較され、
ステートメトリックの値の小さい方のパスが選択され、
このステートメトリックに第３シンボル目のブランチメ
トリックが加算される。
【０１１６】軟判定ビタビ復号部１１１は、以上の処理
を、逐次、実行することで最も確からしい情報系列を推
定することができる。
を、逐次、実行することで最も確からしい情報系列を推
定することができる。
【０１１７】以上のように、4ASKや16QAMなどの多値変
調を用いた通信のビタビ復号を可能にするだけでなく、
BPSK，QPSKまたは8ASKなどの振幅値が一定の変調方式を
用いた通信の場合でも、受信側では多値変調時と同一の
回路でビタビ復号を行うことができる。
調を用いた通信のビタビ復号を可能にするだけでなく、
BPSK，QPSKまたは8ASKなどの振幅値が一定の変調方式を
用いた通信の場合でも、受信側では多値変調時と同一の
回路でビタビ復号を行うことができる。
【０１１８】これにより、伝送路環境に応じて変調方式
やインターリーブの種類、符号化率を可変にした場合に
おいても、複数の種類の復号回路を用意する必要がなく
なり、１つの復号回路で通信装置を構成することが可能
になる。
やインターリーブの種類、符号化率を可変にした場合に
おいても、複数の種類の復号回路を用意する必要がなく
なり、１つの復号回路で通信装置を構成することが可能
になる。
【０１１９】上述した一連の処理（例えば、送信装置の
変調処理または受信装置の復調処理など）は、ハードウ
ェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアに
より実行させることもできる。一連の処理をソフトウェ
アにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成
するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれて
いるコンピュータ、または、各種のプログラムをインス
トールすることで、各種の機能を実行することが可能
な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プロ
グラム格納媒体からインストールされる。
変調処理または受信装置の復調処理など）は、ハードウ
ェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアに
より実行させることもできる。一連の処理をソフトウェ
アにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成
するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれて
いるコンピュータ、または、各種のプログラムをインス
トールすることで、各種の機能を実行することが可能
な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プロ
グラム格納媒体からインストールされる。
【０１２０】図１８は、汎用のコンピュータの内部の構
成例を示す図である。コンピュータのCPU（Central Pro
cessing Unit）２０１は、ROM（Read Only Memory）２
０２に記憶されているプログラム、または記憶部２０８
からRAM（Random Access Memory）２０３にロードされ
たプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM２０
３にはまた、CPU２０１が各種の処理を実行する上にお
いて必要なデータなども適宜記憶される。
成例を示す図である。コンピュータのCPU（Central Pro
cessing Unit）２０１は、ROM（Read Only Memory）２
０２に記憶されているプログラム、または記憶部２０８
からRAM（Random Access Memory）２０３にロードされ
たプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM２０
３にはまた、CPU２０１が各種の処理を実行する上にお
いて必要なデータなども適宜記憶される。
【０１２１】CPU２０１、ROM２０２、およびRAM２０３
は、バス２０４を介して相互に接続されている。このバ
ス２０４にはまた、入出力インターフェース２０５も接
続されている。
は、バス２０４を介して相互に接続されている。このバ
ス２０４にはまた、入出力インターフェース２０５も接
続されている。
【０１２２】入出力インターフェース２０５には、ボタ
ン、スイッチ、キーボードあるいはマウスなどで構成さ
れる構成される入力部２０６、CRT（Cathode Ray Tub
e）やLCD（Liquid Crystal Display）などのディスプレ
イ、並びにスピーカなどで構成される出力部２０７、ハ
ードディスクなどで構成される記憶部２０８、およびモ
デムやターミナルアダプタなどで構成される通信部２０
９が接続されている。通信部２０９は、インターネット
を含むネットワークを介して通信処理を行う。
ン、スイッチ、キーボードあるいはマウスなどで構成さ
れる構成される入力部２０６、CRT（Cathode Ray Tub
e）やLCD（Liquid Crystal Display）などのディスプレ
イ、並びにスピーカなどで構成される出力部２０７、ハ
ードディスクなどで構成される記憶部２０８、およびモ
デムやターミナルアダプタなどで構成される通信部２０
９が接続されている。通信部２０９は、インターネット
を含むネットワークを介して通信処理を行う。
【０１２３】入出力インターフェース２０５にはまた、
必要に応じてドライブ２１０が接続され、磁気ディスク
２２１、光ディスク２２２、光磁気ディスク２２３、あ
るいは半導体メモリ２２４などが適宜装着され、そこか
ら読み出されたコンピュータプログラムが、記憶部２０
８にインストールされる。
必要に応じてドライブ２１０が接続され、磁気ディスク
２２１、光ディスク２２２、光磁気ディスク２２３、あ
るいは半導体メモリ２２４などが適宜装着され、そこか
ら読み出されたコンピュータプログラムが、記憶部２０
８にインストールされる。
【０１２４】コンピュータにインストールされ、コンピ
ュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格
納するプログラム格納媒体は、図１８に示されるよう
に、磁気ディスク２２１（フレキシブルディスクを含
む）、光ディスク２２２（CD-ROM（Compact Disc-Read
Only Memory）、DVD(Digital Versatile Disc)を含
む）、光磁気ディスク２２３（MD(Mini-Disc)（登録商
標）を含む）、もしくは半導体メモリ２２４またはなど
よりなるパッケージメディアにより構成されるだけでな
く、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提
供される、プログラムが一時的もしくは永続的に記録さ
れるROM２０２や記憶部２０８などにより構成される。
プログラム格納媒体へのプログラムの格納は、必要に応
じてルータ、モデムなどの通信部２０９を介して、公衆
回線網、ローカルエリアネットワーク、インターネッ
ト、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信
媒体を利用して行われる。
ュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格
納するプログラム格納媒体は、図１８に示されるよう
に、磁気ディスク２２１（フレキシブルディスクを含
む）、光ディスク２２２（CD-ROM（Compact Disc-Read
Only Memory）、DVD(Digital Versatile Disc)を含
む）、光磁気ディスク２２３（MD(Mini-Disc)（登録商
標）を含む）、もしくは半導体メモリ２２４またはなど
よりなるパッケージメディアにより構成されるだけでな
く、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提
供される、プログラムが一時的もしくは永続的に記録さ
れるROM２０２や記憶部２０８などにより構成される。
プログラム格納媒体へのプログラムの格納は、必要に応
じてルータ、モデムなどの通信部２０９を介して、公衆
回線網、ローカルエリアネットワーク、インターネッ
ト、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信
媒体を利用して行われる。
【０１２５】なお、本明細書において、プログラム格納
媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記
載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろ
ん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的ある
いは個別に実行される処理をも含むものである。
媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記
載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろ
ん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的ある
いは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１２６】また、本明細書において、システムとは、
複数の装置により構成される装置全体を表わすものであ
る。
複数の装置により構成される装置全体を表わすものであ
る。
【０１２７】
【発明の効果】本発明の受信装置および方法、並びに第
１のプログラムによれば、畳み込み符号器内の全通りの
レジスタ状態における符号化出力に対して、送信側と同
一の変調方式で変調したものを候補値として記憶し、受
信された信号から伝送路を推定し、記憶されている候補
値と伝送路推定値を乗算し、乗算結果と受信された信号
の値との２乗誤差を算出するようにしたので、いずれの
変調方式を用いた場合にも、軟判定ビタビ復号が可能に
なる。
１のプログラムによれば、畳み込み符号器内の全通りの
レジスタ状態における符号化出力に対して、送信側と同
一の変調方式で変調したものを候補値として記憶し、受
信された信号から伝送路を推定し、記憶されている候補
値と伝送路推定値を乗算し、乗算結果と受信された信号
の値との２乗誤差を算出するようにしたので、いずれの
変調方式を用いた場合にも、軟判定ビタビ復号が可能に
なる。
【０１２８】また、本発明の送信装置および方法、並び
に第２のプログラムによれば、畳み込み符号器で符号化
された符号化ビットを、その符号ビット内でビットイン
ターリーブし、符号ビット内でビットインターリーブさ
れた符号化ビットを所定の変調方式で変調して送信する
ようにしたので、受信側では、いずれの変調方式を用い
た場合にも、軟判定ビタビ復号が可能になる。
に第２のプログラムによれば、畳み込み符号器で符号化
された符号化ビットを、その符号ビット内でビットイン
ターリーブし、符号ビット内でビットインターリーブさ
れた符号化ビットを所定の変調方式で変調して送信する
ようにしたので、受信側では、いずれの変調方式を用い
た場合にも、軟判定ビタビ復号が可能になる。
【０１２９】さらに、本発明の通信システムによれば、
送信装置が、畳み込み符号器で符号化された符号化ビッ
トを、その符号ビット内でビットインターリーブし、符
号ビット内でビットインターリーブされた符号化ビット
を所定の変調方式で変調して送信し、受信装置が、畳み
込み符号器内の全通りのレジスタ状態における符号化出
力に対して、送信側で用いられた変調方式で変調したも
のを候補値として記憶し、受信された信号から伝送路を
推定し、記憶されている候補値と伝送路推定値を乗算
し、乗算結果と受信された信号の値との２乗誤差を算出
するようにしたので、いずれの変調方式を用いた場合に
も、軟判定ビタビ復号が可能になる。
送信装置が、畳み込み符号器で符号化された符号化ビッ
トを、その符号ビット内でビットインターリーブし、符
号ビット内でビットインターリーブされた符号化ビット
を所定の変調方式で変調して送信し、受信装置が、畳み
込み符号器内の全通りのレジスタ状態における符号化出
力に対して、送信側で用いられた変調方式で変調したも
のを候補値として記憶し、受信された信号から伝送路を
推定し、記憶されている候補値と伝送路推定値を乗算
し、乗算結果と受信された信号の値との２乗誤差を算出
するようにしたので、いずれの変調方式を用いた場合に
も、軟判定ビタビ復号が可能になる。
【図１】従来の送信装置の構成例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】図１の畳み込み符号器の構成を示す図である。
【図３】畳み込み符号化における情報ビットの分散およ
び結合の様子を説明する図である。
び結合の様子を説明する図である。
【図４】BPSK変調方式によりシンボルマッピングされた
シンボルの信号点配置を示す図である。
シンボルの信号点配置を示す図である。
【図５】QPSK方式によりシンボルマッピングされたシン
ボルの信号点配置を示す図である。
ボルの信号点配置を示す図である。
【図６】8PSK変調方式によりシンボルマッピングされた
シンボルの信号点配置を示す図である。
シンボルの信号点配置を示す図である。
【図７】従来の受信装置の構成例を示すブロック図であ
る。
る。
【図８】軟判定復調部の構成を示す図である。
【図９】受信シンボルの尤度を説明する図である。
【図１０】ビタビ復号の原理を説明する図である。
【図１１】本発明を適用した送信装置の構成例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１２】4ASK変調方式によりシンボルマッピングされ
たシンボルの信号点配置を示す図である。
たシンボルの信号点配置を示す図である。
【図１３】16QAM変調方式によりシンボルマッピングさ
れたシンボルの信号点配置を示す図である。
れたシンボルの信号点配置を示す図である。
【図１４】ブロックインターリーブを説明する図であ
る。
る。
【図１５】本発明を適用した受信装置の構成例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１６】トレリス線図を示す図である。
【図１７】図１５の軟判定ビタビ復号部の内部の構成例
を示す図である。
を示す図である。
【図１８】汎用のコンピュータの内部の構成例を示す図
である。
である。
１ 畳み込み符号器， ５ シンボルマッパ， ６ シ
ンボルインターリーバ， ７ パイロット信号挿入部，
８ フレーム生成部， ９ 送信部， １０アンテ
ナ， ３１ アンテナ， ３２ 受信部， ３３ 同期
部， ３４ 伝送路推定部， ３６ シンボルデインタ
ーリーバ， １０１ 符号内のビットインターリーバ，
１１１ 軟判定ビタビ復号部， １２１ 候補レプリ
カ記憶部， １２２ 符号内のビットインターリーバ，
１２３ シンボルマッパ， １２４ メモリ， １２
５ 乗算部， １２６ 算出部， １２７ 抽出部，
２２１ 磁気ディスク， ２２２ 光ディスク， ２２
３ 光磁気ディスク， ２２４ 半導体メモリ
ンボルインターリーバ， ７ パイロット信号挿入部，
８ フレーム生成部， ９ 送信部， １０アンテ
ナ， ３１ アンテナ， ３２ 受信部， ３３ 同期
部， ３４ 伝送路推定部， ３６ シンボルデインタ
ーリーバ， １０１ 符号内のビットインターリーバ，
１１１ 軟判定ビタビ復号部， １２１ 候補レプリ
カ記憶部， １２２ 符号内のビットインターリーバ，
１２３ シンボルマッパ， １２４ メモリ， １２
５ 乗算部， １２６ 算出部， １２７ 抽出部，
２２１ 磁気ディスク， ２２２ 光ディスク， ２２
３ 光磁気ディスク， ２２４ 半導体メモリ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０４Ｌ 1/00 Ｈ０４Ｌ 1/00 Ｂ
27/02 27/02
27/18 27/18
27/34 27/00 Ｅ
Ｆターム(参考） 5J065 AA01 AB01 AC02 AD10 AE07
AF04 AG06 AH06 AH21
5K004 AA03 AA05 AA08 DA10 FH10
JA02 JD07 JH06
5K014 AA01 BA10 EA08 FA11 FA16
HA06
5K046 EE06 EE19 EE45
Claims (13)
- 【請求項１】 畳み込み符号器を用いて符号化された信
号を受信する受信装置において、 前記畳み込み符号器内の全通りのレジスタ状態における
符号化出力に対して、送信側と同一の変調方式で変調し
たものを候補値として記憶する記憶手段と、 受信された前記信号から伝送路を推定する伝送路推定手
段と、 前記記憶手段に記憶されている前記候補値と、前記伝送
路推定手段により推定された伝送路推定値を乗算する乗
算手段と、 前記乗算手段による乗算結果と受信された前記信号の値
との２乗誤差を算出する算出手段とを備えることを特徴
とする受信装置。 - 【請求項２】 前記畳み込み符号器内の全通りのレジス
タ状態において符号化された符号化ビットを、その符号
ビット内でビットインターリーブするビットインターリ
ーブ手段と、 前記ビットインターリーブ手段により符号ビット内でビ
ットインターリーブされた前記符号化ビットを送信側と
同一の変調方式で変調する変調手段とをさらに備え、 前記記憶手段は、前記変調手段により変調された前記符
号化ビットを前記候補値として記憶することを特徴とす
る請求項１に記載の受信装置。 - 【請求項３】 前記符号化された信号は、シンボルであ
ることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。 - 【請求項４】 前記変調方式は、少なくとも、4ASK変調
方式、16QAM変調方式、BPSK変調方式、QPSK変調方式、
または8PSK変調方式であることを特徴とする請求項１に
記載の受信装置。 - 【請求項５】 前記２乗誤差は、前記乗算結果と受信さ
れた前記信号の値とのユークリッド距離の２乗であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の受信装置。 - 【請求項６】 畳み込み符号器を用いて符号化された信
号を受信する受信装置の受信方法において、 前記畳み込み符号器内の全通りのレジスタ状態における
符号化出力に対して、送信側と同一の変調方式で変調し
たものを候補値として記憶を制御する記憶制御ステップ
と、 受信された前記信号から伝送路を推定する伝送路推定ス
テップと、 前記記憶制御ステップの処理により記憶が制御されてい
る前記候補値と、前記伝送路推定ステップの処理により
推定された伝送路推定値を乗算する乗算ステップと、 前記乗算ステップの処理による乗算結果と受信された前
記信号の値との２乗誤差を算出する算出ステップとを含
むことを特徴とする受信方法。 - 【請求項７】 畳み込み符号器を用いて符号化された信
号を受信する受信装置を制御するプログラムであって、 前記畳み込み符号器内の全通りのレジスタ状態における
符号化出力に対して、送信側と同一の変調方式で変調し
たものを候補値として記憶を制御する記憶制御ステップ
と、 受信された前記信号から伝送路を推定する伝送路推定ス
テップと、 前記記憶制御ステップの処理により記憶が制御されてい
る前記候補値と、前記伝送路推定ステップの処理により
推定された伝送路推定値を乗算する乗算ステップと、 前記乗算ステップの処理による乗算結果と受信された前
記信号の値との２乗誤差を算出する算出ステップとを含
むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプロ
グラムが記録されている記録媒体。 - 【請求項８】 畳み込み符号器を用いて符号化された信
号を受信する受信装置を制御するコンピュータに、 前記畳み込み符号器内の全通りのレジスタ状態における
符号化出力に対して、送信側と同一の変調方式で変調し
たものを候補値として記憶を制御する記憶制御ステップ
と、 受信された前記信号から伝送路を推定する伝送路推定ス
テップと、 前記記憶制御ステップの処理により記憶が制御されてい
る前記候補値と、前記伝送路推定ステップの処理により
推定された伝送路推定値を乗算する乗算ステップと、 前記乗算ステップの処理による乗算結果と受信された前
記信号の値との２乗誤差を算出する算出ステップとを実
行させるプログラム。 - 【請求項９】 入力されたデータを畳み込み符号器を用
いて符号化し、送信する送信装置において、 前記畳み込み符号器で符号化された符号化ビットを、そ
の符号ビット内でビットインターリーブするビットイン
ターリーブ手段と、 前記ビットインターリーブ手段により符号ビット内でビ
ットインターリーブされた前記符号化ビットを所定の変
調方式で変調して送信する送信手段とを備えることを特
徴とする送信装置。 - 【請求項１０】 入力されたデータを畳み込み符号器を
用いて符号化し、送信する送信装置の送信方法におい
て、 前記畳み込み符号器で符号化された符号化ビットを、そ
の符号ビット内でビットインターリーブするビットイン
ターリーブステップと、 前記ビットインターリーブステップの処理により符号ビ
ット内でビットインターリーブされた前記符号化ビット
を所定の変調方式で変調して送信する送信ステップとを
含むことを特徴とする送信方法。 - 【請求項１１】 入力されたデータを畳み込み符号器を
用いて符号化し、送信する送信装置を制御するプログラ
ムであって、 前記畳み込み符号器で符号化された符号化ビットを、そ
の符号ビット内でビットインターリーブするビットイン
ターリーブステップと、 前記ビットインターリーブステップの処理により符号ビ
ット内でビットインターリーブされた前記符号化ビット
を所定の変調方式で変調して送信する送信ステップとを
含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプ
ログラムが記録されている記録媒体。 - 【請求項１２】 入力されたデータを畳み込み符号器を
用いて符号化し、送信する送信装置を制御するコンピュ
ータに、 前記畳み込み符号器で符号化された符号化ビットを、そ
の符号ビット内でビットインターリーブするビットイン
ターリーブステップと、 前記ビットインターリーブステップの処理により符号ビ
ット内でビットインターリーブされた前記符号化ビット
を所定の変調方式で変調して送信する送信ステップとを
実行させることを特徴とするプログラム。 - 【請求項１３】 入力されたデータを畳み込み符号器を
用いて符号化し、送信する送信装置と、前記送信装置か
ら送信された符号化された信号を受信する受信装置から
なる通信システムにおいて、 前記送信装置は、 前記畳み込み符号器で符号化された符号化ビットを、そ
の符号ビット内でビットインターリーブするビットイン
ターリーブ手段と、 前記ビットインターリーブ手段により符号ビット内でビ
ットインターリーブされた前記符号化ビットを所定の変
調方式で変調して送信する送信手段とを備え、 前記受信装置は、 前記畳み込み符号器内の全通りのレジスタ状態における
符号化出力に対して、前記変調手段で用いられた前記変
調方式で変調したものを候補値として記憶する記憶手段
と、 受信された前記信号から伝送路を推定する伝送路推定手
段と、 前記記憶手段に記憶されている前記候補値と、前記伝送
路推定手段により推定された伝送路推定値を乗算する乗
算手段と、 前記乗算手段による乗算結果と受信された前記信号の値
との２乗誤差を算出する算出手段とを備えることを特徴
とする通信システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001294218A JP2003110468A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 受信装置および方法、送信装置および方法、通信システム、記録媒体、並びにプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001294218A JP2003110468A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 受信装置および方法、送信装置および方法、通信システム、記録媒体、並びにプログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003110468A true JP2003110468A (ja) | 2003-04-11 |
Family
ID=19115864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001294218A Pending JP2003110468A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 受信装置および方法、送信装置および方法、通信システム、記録媒体、並びにプログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003110468A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017521881A (ja) * | 2014-05-09 | 2017-08-03 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 無線通信システムにおいて干渉信号除去及び抑制のための無線資源活用方法及び装置 |
| CN114337838A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 武汉邮电科学研究院有限公司 | 用于直调直检光通信系统的码元调制解调方法及装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09266458A (ja) * | 1996-03-27 | 1997-10-07 | Kokusai Electric Co Ltd | 適応等化器 |
| JPH1051364A (ja) * | 1996-08-01 | 1998-02-20 | Hitachi Denshi Ltd | ビタビ等化器 |
| JP2000244335A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-08 | Fujitsu Ltd | ビットインタリーブ回路及びビットデインタリーブ回路 |
| JP2001156681A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-08 | Toshiba Corp | 符号分割多重伝送方式と送信装置及び受信装置 |
-
2001
- 2001-09-26 JP JP2001294218A patent/JP2003110468A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH09266458A (ja) * | 1996-03-27 | 1997-10-07 | Kokusai Electric Co Ltd | 適応等化器 |
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| JP2000244335A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-08 | Fujitsu Ltd | ビットインタリーブ回路及びビットデインタリーブ回路 |
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| US10827514B2 (en) | 2014-05-09 | 2020-11-03 | Samsung Electronics Co., Ltd | Method and apparatus for efficient utilization of resources for interference cancellation and suppression in wireless communication systems |
| CN114337838A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 武汉邮电科学研究院有限公司 | 用于直调直检光通信系统的码元调制解调方法及装置 |
| CN114337838B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-11-03 | 武汉邮电科学研究院有限公司 | 用于直调直检光通信系统的码元调制解调方法及装置 |
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080917 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101028 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101220 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110308 |