JP2005184779A - 受信装置及び送信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 尤度検波とは異なる検波方法を用いて各変調信号の1シンボルを構成する複数ビットのうちの部分ビットを復調する部分ビット復調部550と、復調された部分ビットを用いて候補信号点を削減する信号点削減部514、516と、削減された候補信号点と受信点とのユークリッド距離に基づいて最尤検波を行うことで受信ディジタル信号322、323を得る尤度検波部518とを設ける。これにより、誤りにくい一部のビットのみを部分ビット復調部550で求め、他のビットを尤度検波部518で求めることができるようになるので、比較的小さな回路規模で誤り率特性を効果的に向上できるようになる。
【選択図】 図4
Description
アイトリプルイー ダブリュ・シー・エヌ・シー 1999、1038頁、9月号、1999年(IEEE WCNC 1999, pp.1038-1042, Sep. 1999.)
図1に、本実施の形態の送信装置の構成を示す。送信装置100は、変調部102にディジタル信号101を入力すると共に、変調部110にディジタル信号109を入力する。
上述した実施の形態では、部分ビット判定部509、512によって1ビットずつビット判定を行うことで、信号点削減部514、516でそれぞれ計2ビットの候補信号点数の削減を行う場合について説明した。ここでは、部分ビット判定部509、512によって2ビットずつビット判定を行うことで、信号点削減部514、516でそれぞれ計4ビットの候補信号点数の削減を行う方法及び構成を説明する。
ここでは、本発明を、マルチキャリア方式に適用する場合の構成例を説明する。マルチキャリア方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を用いた場合を例に説明する。
本実施の形態では、実施の形態1と比較して、2ビットの部分判定の場合分けをより単純化し、受信品質の改善効果が大きいI−Q平面における信号点配置の仕方について説明する。因みに、ここでは、主に変調信号Aについて説明するが、変調信号Bについても同様の処理を行えばよい。
本実施の形態では、変調方式を64値の多値変調としたときの具体的な信号点配置の仕方及び部分ビットの判定の仕方について説明する。送信装置及び受信装置の概略構成は、変調方式を16値の多値変調から64値の多値変調に換えることを除いて、実施の形態1や実施の形態2と同様である。
本実施の形態では、実施の形態1〜3の構成に加えて、送信側で畳み込み符号やターボ符号を行い、受信側で軟判定復号を行う場合における、好適な軟判定値計算方法を説明する。本実施の形態は、基本的には上述した実施の形態で説明したどの信号点配置を採用した場合でも適用できるものであるが、ここでは一例として送信側で図14Aに示した信号点配置を行った場合を例にとって説明する。
はじめに、削減後の信号点情報515の16個の信号点と逆拡散後のベースバンド信号のユークリッド距離の例えば2乗を求める。ここで、ユークリッド距離の2乗を、D(Sa0,Sa2,Sb0,Sb2,Sa1,Sa3,Sb1,Sb3)という関数で表現する。すると、この例では、Sa0=0、Sa2=0、Sb=0、Sb2=0なので、D(0,0,0,0,Sa1,Sa3,Sb1,Sb3)においてSa1,Sa3,Sb1,Sb3が0または1の16個の値が求まることになる。
次に、D(0,0,0,0,Sa1,Sa3,Sb1,Sb3)の16個の値から最大値を求める。このときの最大値をDmaxとする。
最後に、実際にユークリッド距離の2乗を求めた16個の信号点以外の240個の信号点のユークリッド距離の2乗の値を、全てDmaxとする。この例では、D(0,0,0,1,0,0,0,0)からD(1,1,1,1,1,1,1,1)の値を、全てDmaxとする。すなわち、実際にユークリッド距離の2乗を求めた16個の信号点以外の240個の信号点までのユークリッド距離は、16個の信号点のユークリッド距離の2乗値の最大値Dmaxよりも大きいと見なせるので、これらの信号点のユークリッド距離の2乗値を一律にDmaxに設定する。これにより、16点の信号点のユークリッド距離の2乗値を有効に活用して、256点のユークリッド距離の2乗値を容易に得ることができる。
decoder employing eigenvalueof channel matrix in MIMO systems”IEEE PIMRC2003,
pp.1703-1707, Sep. 2003.に示されているように、例えば(1)式の行列の固有値の最小パワーを求め、これを重み付け係数信号2202として出力すればよい。
本実施の形態では、上述した実施の形態で説明したように受信側で部分ビットを削減して候補信号点を削減する処理を行うにあたって、より好適な符号化(畳み込み符号、ターボ符号)の仕方を説明する。
ビットSa1,Sa3を符号化し、このビットSa1,Sa3の符号化情報2502を出力する。(Sb0,Sb2)符号化部2306は、ディジタル信号1901に含まれるビットSb0,Sb2を符号化し、Sb0、Sb2の符号化情報2307を出力する。(Sb1,Sb3)符号化部2503は、ディジタル信号1901に含まれるビットSb1,Sb3を符号化し、このビットSb1,Sb3の符号化情報2504を出力する。
本実施の形態では、送信側にトレリス符号化変調を導入することを提案する。なおここでは、変調方式として16QAM方式を用いる場合を例に説明する。
本実施の形態では、送信アンテナ数、受信アンテナ数が2本より多い場合の例として、送信アンテナ数3、受信アンテナ数3、送信変調信号数3のときの具体的な構成例について説明する。
上述した実施の形態1では変調方式が16QAMのときの1ビット部分判定方法(図8B)について説明したが、本実施の形態では、一段と良好な誤り率特性を得ることができる1ビット部分判定方法について説明する。
なお上述した実施の形態では、主に、本発明を、スペクトル拡散通信方式及びOFDM方式に適用する場合を例に説明したが、これに限ったものではなく、シングルキャリア方式や、OFDM方式以外のマルチキャリア方式、さらにはマルチキャリア方式とスペクトル拡散通信方式を併用した方式に対しMIMO伝送を用いた場合にも同様の効果を得ることができる。
102、110、1102、1112、2902 変調部
108、116、301、311、1110、1120、1301、1311、2908、3105 アンテナ
300、1300、3100 受信装置
307、309、317、319、1307、1309、1317、1319、3101、3103、3111、3113、3115 チャネル変動推定部
308、310、318、320、1308、1310、1318、1320、3102、3104、3112、3114、3116 チャネル変動信号
321、1321、2000、2200、2600、3117 信号処理部
322、323、1322、1323、2004、3118、3213 受信ディジタル信号
507、3201 分離部
508 変調信号Aの推定ベースバンド信号
509、512、3208 部分ビット判定部
510、513、3209 部分ビット情報
511 変調信号Bの推定ベースバンド信号
514、516、3210 信号点削減部
515、517 削減後の信号点情報
518、3212 尤度検波部
550、2610、3230 部分ビット復調部
1902、2300、2500 符号化部
3207 変調信号Cの推定ベースバンド信号
3301 制御部
Claims (10)
- 複数のアンテナからそれぞれ異なる変調信号を送信する送信装置から送信された変調信号を受信する受信装置であって、
各変調信号のチャネル推定値を求めるチャネル変動推定部と、
尤度検波とは異なる検波方法を用いて前記変調信号の一部のビットのみを復調する部分ビット復調部と、
復調された部分ビット及び前記チャネル推定値を用いて候補信号点を削減する信号点削減部と、
削減された前記候補信号点と受信ベースバンド信号とを用いて尤度検波を行う尤度検波部と
を具備する受信装置。 - 各変調信号の受信品質に基づいて、前記信号点削減部での候補信号点削減に、どの変調信号の部分ビットを用いるかを制御する制御部をさらに具備する、
請求項1に記載の受信装置。 - 各変調信号の受信品質に基づいて、前記信号点削減部での信号点削減に、各変調信号の部分ビットを何ビット用いるかを制御する制御部をさらに具備する、
請求項1に記載の受信装置。 - 前記部分ビット復調部は、
受信信号を各変調信号に分離する分離部と、
分離された変調信号の受信点とのユークリッド距離が最小となる候補信号点を求め、求めた候補信号点に対応するビット列に含まれるビットを1つずつ反転し、各反転ビット毎に、反転ビットを含む複数の候補信号点を探索し、各反転ビット毎に、受信点と前記複数の候補信号点との最小ユークリッド距離を検出し、前記各反転ビット毎の最小ユークリッド距離の中で最大のユークリッド距離を検出し、検出した最大ユークリッド距離に対応する1ビットを前記復調部分ビットとする部分ビット判定部と
を具備する請求項1に記載の受信装置。 - 前記部分ビット復調部は、
前記チャネル推定値を用いたチャネル推定行列の逆行列演算によって各変調信号を分離する分離部と、
分離された変調信号の部分ビットを判定する部分ビット判定部と
を具備する請求項1に記載の受信装置。 - 前記部分ビット判定部は、
MMSE(Minimum Mean Square Error)演算を行うことにより各変調信号を分離する分離部と、
分離された変調信号の部分ビットを判定する部分ビット判定部と
を具備する請求項1に記載の受信装置。 - 変調信号の受信点とのユークリッド距離が最小となる候補信号点を検出する最小距離候補点検出ステップと、
検出した候補信号点に対応するビット列に含まれるビットを1つずつ反転するビット反転ステップと、
各反転ビット毎に、反転ビットを含む複数の候補信号点を探索するステップと、
各反転ビット毎に、受信点と前記探索した複数の候補信号点との最小ユークリッド距離を検出するステップと、
前記各反転ビット毎の最小ユークリッド距離の中で最大のユークリッド距離を検出するステップと、
検出した最大ユークリッド距離に対応するビットを部分ビットとして決定するステップと
を含む部分ビット判定方法。 - 複数のアンテナからそれぞれ異なる変調信号を送信する送信装置であって、
IQ平面上で、複数の信号点セットに分割され、かつ信号点セット内の最小信号点間距離が信号点セット間の最小信号点距離よりも小さくされている信号点配置を用いて、送信ビットを信号点マッピングすることにより変調信号を得る変調部と、
前記変調部により得られた変調信号を送信するアンテナと
を具備する送信装置。 - 同一の信号点セット内にマッピングされる送信ビットをまとめて符号化する符号化部をさらに具備する
請求項8に記載の送信装置。 - 前記符号化部は、前記同一の信号点セット内にマッピングされる送信ビットについては、他の送信ビットよりも誤り訂正能力の高い符号化を施す
請求項9に記載の送信装置。
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