JP2005341258A - 多値変調対応等化処理装置、受信信号処理システム、受信機及び多値変調対応等化処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ビット誤り率特性を向上しつつ、等化処理の処理量を減少する多値変調対応等化処理装置、受信信号処理システム、受信機及び多値変調対応等化処理方法を提供する。
【解決手段】 多値変調対応等化処理装置６は、位相回転部６０１〜６０４と、等化処理部６１１〜６１４と、軟判定値決定部６２０とを備えている。位相回転部６０１〜６０４は信号Ｓｒ１〜Ｓｒ４を位相回転させる。信号Ｓｒ１〜Ｓｒ４は、デジタルベースバンド信号に変換され、１シンボル当たり情報量「３」を有する受信信号Ｓｒを１シンボル当たり１ビットの情報量とした信号である。信号Ｓｒ１〜Ｓｒ４は等化処理部６１１〜６１４において等化処理され、仮軟判定値Ｓｐｄ１〜Ｓｐｄ４が出力される。仮軟判定値Ｓｐｄ１〜Ｓｐｄ４に基づき軟判定値決定部６２０において軟判定値Ｓｓｄが決定される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、多値変調対応等化処理装置、受信信号処理システム、受信機及び多値変調対応等化処理方法に関し、特にフェージングを伴うデジタル無線通信技術に使用される多値変調対応等化処理装置、この多値変調対応等化処理装置を含む受信信号処理システム、この受信信号処理システムを含む受信機及びこれらを実現するための多値変調対応等化処理方法に関する。

無線回線においては、一般にマルチパスフェージングの影響により、伝搬時間が異なる複数の経路を伝搬してきた電波が受信機に同時に受信される。このため、受信機においては、受信信号に遅延歪みが生じ、ビット誤り率特性が劣化する。

シンボルレイトが高速になると、遅延歪みは大きくなる。従って、今後の高速デジタル移動体通信機器においては遅延歪みの影響を無視することができなくなり、遅延歪みの除去は不可欠である。

等化器は遅延歪みを補正する代表的な手段である。無線通信分野においては、高速伝送を行う受信機に等化器が搭載されている。更に、欧州のデジタル携帯電話規格の１つであるＧＳＭ（Global System for Mobile communication）を採用する携帯電話等には等化器が搭載される傾向にある。

等化器として代表的なアルゴリズムはビタビ（Viterbi）等化アルゴリズムである。ビタビ等化アルゴリズムは、マルチパスフェージングの遅延歪みの検出結果を用いて、想定される全送信信号の組み合わせから受信信号レプリカを生成し、このレプリカと受信信号のユークリッド距離とから尤もらしい送信信号を推定するアルゴリズムである。

ところが、ビタビ等化アルゴリズムの処理量は、許容されるマルチパスフェージングの遅延時間をｔ[ｓ]（ｔ＝ｋ×Ｔ。ここで、Ｔはシンボル周期、ｋは許容遅延タップ数である。）、１シンボル当たりの情報量をａビットとすると、「２^at」に左右される。これは、ビタビ等化アルゴリズムにおいて使用されるトレリス状態遷移時の状態数と「１」状態からの可能遷移数とが増加するためであり、１シンボル当たりの情報量ａの増加に対して処理量が指数的に増大する。

例えば、ＧＳＭの次世代通信規格であるＥＤＧＥ（Enhanced Data GSM Environment）においては、１シンボル当たりの情報量ａが「３」（ＧＳＭの情報量ａは「１」）になり、許容遅延タップ数ｋを「５」とした場合には、状態数「４０９６」、可能遷移数「８」が要求される。このＥＤＧＥの状態数はＧＳＭの状態数に対して比較すると２５６倍、ＥＤＧＥの可能遷移数はＧＳＭの可能遷移数に対して「３」倍になる。

下記特許文献１には、ビタビ等化アルゴリズムにおいて、複数状態を１つの状態集合と定義し、その状態集合の限定された状態に関してビタビ等化アルゴリズムを適用し、ビタビ等化アルゴリズムの処理量を抑制する等化方法及び装置が開示されている。
特開平５−３３５８９３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された等化方法及び装置においては、ビタビ等化アルゴリズムの状態集合毎の遷移と限られた状態間の遷移のみしか考慮されていないので、ビット誤り率特性を低下させてしまうことについて、配慮がなされていなかった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ビット誤り率特性を向上しつつ、等化処理の処理量を減少することができる多値変調対応等化処理装置、受信信号処理システム、受信機及び多値変調対応等化処理方法を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態の第１の特徴に係る多値変調対応等化処理装置は、１シンボル当たり複数の情報量ａ（ａは自然数）を有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を、１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号に分割する信号分割手段と、前記第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを、（π／２^a＋（Ｓ（Ｓは１〜２^a-1）−１）π／２^a-1）分、位相回転させる第１の位相回転部〜第２^a-1の位相回転部と、前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を出力する第１の等化処理部〜第２^a-1の等化処理部と、前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部とを備えた構成を採る。

この構成により、１シンボル当たり情報量ａを有する受信信号から１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号を生成し、この第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを（π／２^a＋（Ｓ−１）π／２^a-1）分位相回転させ、この位相回転させた第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれにおいてＳ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行い、又第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値から各ビットの軟判定値を決定することができるので、ビット誤り率特性を向上しつつ、１シンボル当たりの情報量の増加に対する指数的な等化処理量の増加を防止することができる。

本発明の実施の形態の第２の特徴に係る多値変調対応等化処理装置は、前記軟判定値決定部は、前記第１の等化処理部〜第２^a-1の等化処理部のそれぞれから出力される第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値においてシンボルの尤度を計算するシンボル尤度計算部と、前記シンボルの尤度の最大値を求め、この最大値の尤度を持つシンボルを決定する最大尤度シンボル決定部と、前記最大値の尤度を持つシンボルをビット分解し、この分解された各ビットに同一の尤度を割り当てるビット尤度算出部とを備えた構成を採る。

この構成により、更に、最大値の尤度を持つシンボルをビット分解し、この分解された各ビットに同一の尤度を割り当てることができるので、軟判定値を決定する処理量を減少することができる。

本発明の実施の形態の第３の特徴に係る多値変調対応等化処理装置は、前記軟判定値決定部は、前記第１の等化処理部〜第２^a-1の等化処理部のそれぞれから出力される第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値において各シンボルの尤度を計算するシンボル尤度計算部と、前記シンボル尤度計算部から出力されるシンボルの各ビットの尤度を計算するビット尤度計算部と、前記ビット尤度計算部の出力を０ビット目からａ−１ビット目まで順番に出力する軟判定値出力部とを備えた構成を採る。

この構成により、シンボル尤度を算出した結果からビット尤度を算出することができるので、軟判定値の判定精度を向上することができる。

本発明の実施の形態の第４の特徴に係る多値変調対応等化処理装置は、１シンボル当たり複数の情報量ａを有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を格納し、この格納された受信信号を読出制御信号に基づき１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号に分割して逐次読み出す受信信号記憶部と、前記第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを位相回転角信号に基づき逐次位相回転させる位相回転部と、前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号と等化処理制御信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を逐次行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を出力する等化処理部と、前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれを格納制御信号に基づき格納する第１の仮軟判定値記憶部〜第２^a-1の仮軟判定値記憶部と、軟判定値決定制御信号に基づき前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部と、前記読出制御信号、前記位相回転角信号、前記等化処理制御信号、前記格納制御信号及び前記軟判定値決定制御信号のそれぞれを出力する制御部とを備えた構成を採る。

この構成により、第１の特徴に係る多値変調対応等化処理装置により得られる作用効果に加えて、制御部からの読出制御信号に基づき受信信号記憶部から第１の信号〜第２^a-1の信号を逐次読み出し、１つの位相回転部において第１の信号〜第２^a-1の信号を位相回転させ、１つの等化処理部において位相回転させた第１の信号〜第２^a-1の信号の等化処理を２^a-1回繰り返し行うようにしたので、位相回転部並びに等化処理部の回路規模を縮小することができる。

本発明の実施の形態の第５の特徴に係る多値変調対応等化処理装置は、前記制御部には変調方式選択信号が入力され、この変調方式選択信号に基づき、前記制御部は、前記位相回転部への前記位相回転角信号の出力制御並びに前記等化処理部への前記等化処理回数の出力制御を行う構成を採る。

この構成により、制御部に入力される変調方式選択信号に基づき、同一装置において複数種類の多値変調方式に対応した等化処理を容易に実現することができる。

本発明の実施の形態の第６の特徴に係る多値変調対応等化処理装置は、１シンボル当たり複数の情報量ａを有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号として入力し、この第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを位相回転角信号に基づき（π／２^a＋（Ｓ−１）π／２^a-1）分、位相回転させる第１の位相回転部〜第２^a-1の位相回転部と、前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号と等化処理制御信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を出力する第１の等化処理部〜第２^a-1の等化処理部と、軟判定値決定制御信号に基づき前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部と、前記位相回転角信号、前記等化処理制御信号及び前記軟判定値決定制御信号のそれぞれを出力する制御部とを備えた構成を採る。

この構成により、第１の特徴に係る多値変調対応等化処理装置により得られる作用効果に加えて、第１の位相回転部〜第２^a-1の位相回転部のそれぞれにおいて第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれの位相回転を並列に実行し、第１の等化処理部〜第２^a-1の等化処理部のそれぞれにおいて位相回転させた第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれの等化処理を並列に実行することができるので、１シンボル当たり１ビットの情報を持つ信号の位相回転及び等化処理と同程度の短い処理時間において１シンボル当たりａビットの情報を持つ信号の等化処理を実現することができる。

本発明の実施の形態の第７の特徴に係る多値変調対応等化処理装置は、前記制御部には変調方式選択信号が入力され、この変調方式選択信号に基づき、前記制御部は、前記位相回転部への前記位相回転角信号の出力制御、前記等化処理部への等化処理回数の出力制御並びに前記軟判定値決定部への前記軟判定値決定制御信号の出力制御を行う構成を採る。

この構成により、制御部に入力される変調方式選択信号に基づき、同一装置において複数種類の多値変調方式に対応した等化処理を容易に実現することができる。

本発明の実施の形態の第８の特徴に係る受信信号処理システムは、高周波受信信号をダウンコンバートしたアナログベースバンド信号に変換するＲＦ部と、前記アナログベースバンド信号をデジタルベースバンド信号に変換するアナログデジタルコンバータと、前記デジタルベースバンド信号を等化して軟判定値を出力する多値変調対応等化処理装置と、前記軟判定値の誤り検出及び誤り訂正を行い、デコードデータを出力するチャネルコーデック部と、前記デコードデータを音声データに変換する音声コーデック部とを備え、前記多値変調対応等化処理装置は、１シンボル当たり複数の情報量ａを有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を、１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号に分割する信号分割手段と、前記第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを、（π／２^a＋（Ｓ−１）π／２^a-1）分、位相回転させる第１の位相回転部〜第２^a-1の位相回転部と、前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を出力する第１の等化処理部〜第２^a-1の等化処理部と、前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部とを備えた構成を採る。

この構成により、第１の特徴に係る多値変調対応等化処理装置により得られる作用効果に加えて、受信信号の処理量を削減することができ、通話時間、待ち受け時間を長くすることができる受信信号処理システムを実現することができる。

本発明の実施の形態の第９の特徴に係る受信信号処理システムは、高周波受信信号をダウンコンバートしたアナログベースバンド信号に変換するＲＦ部と、前記アナログベースバンド信号をデジタルベースバンド信号に変換するアナログデジタルコンバータと、前記デジタルベースバンド信号を等化して軟判定値を出力する多値変調対応等化処理装置と、前記軟判定値の誤り検出及び誤り訂正を行い、デコードデータを出力するチャネルコーデック部と、前記デコードデータを音声データに変換する音声コーデック部とを備え、前記多値変調対応等化処理装置は、１シンボル当たり複数の情報量ａを有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を格納し、この格納された受信信号を読出制御信号に基づき１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号に分割して逐次読み出す受信信号記憶部と、前記第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを位相回転角信号に基づき逐次位相回転させる位相回転部と、前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号と等化処理制御信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を逐次行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を出力する等化処理部と、前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれを格納制御信号に基づき格納する第１の仮軟判定値記憶部〜第２^a-1の仮軟判定値記憶部と、軟判定値決定制御信号に基づき前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部と、前記読出制御信号、前記位相回転角信号、前記等化処理制御信号、前記格納制御信号及び前記軟判定値決定制御信号のそれぞれを出力する制御部とを備えた構成を採る。

この構成により、第４の特徴に係る多値変調対応等化処理装置により得られる作用効果に加えて、受信信号の処理量を削減することができ、通話時間、待ち受け時間を長くすることができる受信信号処理システムを実現することができる。

本発明の実施の形態の第１０の特徴に係る受信信号処理システムは、高周波受信信号をダウンコンバートしたアナログベースバンド信号に変換するＲＦ部と、前記アナログベースバンド信号をデジタルベースバンド信号に変換するアナログデジタルコンバータと、前記デジタルベースバンド信号を等化して軟判定値を出力する多値変調対応等化処理装置と、前記軟判定値の誤り検出及び誤り訂正を行い、デコードデータを出力するチャネルコーデック部と、前記デコードデータを音声データに変換する音声コーデック部とを備え、前記多値変調対応等化処理装置は、１シンボル当たり複数の情報量ａを有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号として入力し、この第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを位相回転角信号に基づき（π／２^a＋（Ｓ−１）π／２^a-1）分、位相回転させる第１の位相回転部〜第２^a-1の位相回転部と、前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号と等化処理制御信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を出力する第１の等化処理部〜第２^a-1の等化処理部と、軟判定値決定制御信号に基づき前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部と、前記位相回転角信号、前記等化処理制御信号及び前記軟判定値決定制御信号のそれぞれを出力する制御部とを備えた構成を採る。

この構成により、第６の特徴に係る多値変調対応等化処理装置により得られる作用効果に加えて、受信信号の処理量を削減することができ、通話時間、待ち受け時間を長くすることができる受信信号処理システムを実現することができる。

本発明の実施の形態の第１１の特徴に係る受信機は、前記受信信号処理システムに前記高周波受信信号を受信する受信アンテナと、前記音声コーデック部からの音声データに基づき音声を出力するスピーカとを更に備えた構成を採る。

この構成により、第８乃至第１０の特徴のいずれかに係る受信信号処理システムにより得られる作用効果と同様に、受信信号の処理量を削減することができ、通話時間、待ち受け時間を長くすることができる受信機を実現することができる。

本発明の実施の形態の第１２の特徴に係る多値変調対応等化処理方法は、１シンボル当たり複数の情報量ａを有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を、１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号に分割する段階と、前記第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを、（π／２^a＋（Ｓ−１）π／２^a-1）分、位相回転させる段階と、前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を生成する段階と、前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う段階とを備えた構成を採る。

この方法により、１シンボル当たり情報量ａを有する受信信号から１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号を生成し、この第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを（π／２^a＋（Ｓ−１）π／２^a-1）分位相回転させ、この位相回転させた第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれにおいてＳ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行い、又第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値から各ビットの軟判定値を決定することができる。

本発明によれば、ビット誤り率特性を向上しつつ、等化処理の処理量を減少することができる多値変調対応等化処理装置、受信信号処理システム、受信機及び多値変調対応等化処理方法を提供することができる。

本発明の骨子は、デジタルベースバンド信号に変換された、１シンボル当たり情報量ａを有する受信信号から１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号を生成し、第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを（π／２^a＋（Ｓ−１）π／２^a-1）分位相回転させ、この位相回転させた第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれにおいてＳ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行い、又第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値から各ビットの軟判定値を決定するようにしたことである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１並びに後述する実施の形態２〜実施の形態５は、多値変調方式として８ＰＳＫ変調方式を採用した受信機、受信信号処理システム、多値変調対応等化処理装置及び多値変調対応等化処理方法を説明するものである。

［受信機及び受信信号処理システムの構成］
図２に示すように、実施の形態１に係る受信機１は、高周波受信信号を受信する受信アンテナ２と、この受信アンテナ２により受信された高周波受信信号から最終的に音声データを生成する受信信号処理システム３と、この受信信号処理システム３により生成された音声データに基づき音声を出力するスピーカ９とを備えている。

受信信号処理システム３は、受信アンテナ２により受信された高周波受信信号をダウンコンバートしたアナログベースバンド信号に変換するＲＦ部４と、アナログベースバンド信号をデジタルベースバンド信号に変換するアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）５と、デジタルベースバンド信号に等化処理を実行し軟判定値を出力する多値変調対応等化処理装置６と、軟判定値の誤り検出及び誤り訂正を行い、デコードデータを出力するチャネルコーデック部７と、デコードデータを音声データに変換する音声コーデック部８とを備えている。

受信信号処理システム３は、ＲＦ部４、アナログデジタルコンバータ５、多値変調対応等化処理装置６、チャネルコーデック部７、音声コーデック部８の１つ又は複数を集積回路化した１つ又は複数の半導体集積回路（半導体チップ）を配線基板上に実装して構築されている。

［多値変調対応等化処理装置の構成］
図２に示す受信機１及び受信信号処理システム３を構築する多値変調対応等化処理装置６は、図１に示すように、１シンボル当たり複数の情報量「３」を有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号Ｓｒを、１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４に分割する信号分割手段と、第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４のそれぞれを、π／８、３π／８、５π／８又は７π／８分、位相回転させる第１の位相回転部６０１、第２の位相回転部６０２、第３の位相回転部６０３及び第４の位相回転部６０４と、第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４の位相回転させたそれぞれと適用処理により見積もられた伝送路状況を示すｋタップのチャネルインパルス応答信号Ｓｃとに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を行い、第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４を出力する第１の等化処理部６１１、第２の等化処理部６１２、第３の等化処理部６１３及び第４の等化処理部６１４と、第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４のそれぞれが（−１（７）〜２）、（０〜３）、（１〜４）、（２〜５）のそれぞれの範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部６２０とを備えている。軟判定値決定部６２０においては、３ビット分の軟判定値Ｓｓｄが決定され出力される。

ここで、信号分割手段には、後述する本発明の実施の形態４に係る多値変調対応等化処理装置６の受信信号記憶部６３０を実用的に使用することができる。

［多値変調対応等化処理方法］
次に、前述の図２に示す受信機１、受信信号処理システム３及び図１に示す多値変調対応等化処理装置６の動作を説明し、併せて実施の形態１に係る多値変調対応等化処理方法を説明する。

まず最初に、図２に示すように、受信機１の受信アンテナ２において高周波受信信号が受信される。この高周波受信信号はＲＦ部４においてダウンコンバートされたアナログベースバンド信号に変換され、更にアナログベースバンド信号はアナログデジタルコンバータ５においてデジタルベースバンド信号に変換される。

このデジタルベースバンド信号に変換された受信信号Ｓｒは１シンボル当たり３ビットの情報量を有する。受信信号Ｓｒは、図１に示す多値変調対応等化処理装置６において図示しない信号分割手段により、１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４に分割される。

第１の位相回転部６０１は、第１の信号Ｓｒ１を、π／８分、位相回転させる。この位相回転させた第１の信号Ｓｒ１は、チャネルインパルス応答信号Ｓｃとともに第１の等化処理部６１１に入力される。第１の等化処理部６１１は、図４に示す−π／８分、位相回転させた８ＰＳＫシンボル状態図に基づき第１の信号Ｓｒ１に等化処理を実施し、第１の信号Ｓｒ１がシンボル「０」、「１」、「２」及び「７」のいずれかに属する第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１を生成し出力する。

以下、同様に、第２の位相回転部６０２は、第２の信号Ｓｒ２を、３π／８分、位相回転させる。この位相回転させた第２の信号Ｓｒ２は、チャネルインパルス応答信号Ｓｃとともに第２の等化処理部６１２に入力される。第２の等化処理部６１２は、図５に示す−３π／８分、位相回転させた８ＰＳＫシンボル状態図に基づき第２の信号Ｓｒ２に等化処理を実施し、第２の信号Ｓｒ２がシンボル「０」、「１」、「２」及び「３」のいずれかに属する第２の仮軟判定値Ｓｐｄ２を生成し出力する。

第３の位相回転部６０３は、第３の信号Ｓｒ２を、５π／８分、位相回転させる。この位相回転させた第３の信号Ｓｒ３は、チャネルインパルス応答信号Ｓｃとともに第３の等化処理部６１３に入力される。第３の等化処理部６１３は、図６に示す−５π／８分、位相回転させた８ＰＳＫシンボル状態図に基づき第３の信号Ｓｒ３に等化処理を実施し、第３の信号Ｓｒ３がシンボル「１」、「２」、「３」及び「４」のいずれかに属する第３の仮軟判定値Ｓｐｄ３を生成し出力する。

第４の位相回転部６０４は、第４の信号Ｓｒ４を、７π／８分、位相回転させる。この位相回転させた第４の信号Ｓｒ４は、チャネルインパルス応答信号Ｓｃとともに第４の等化処理部６１４に入力される。第４の等化処理部６１４は、図７に示す−７π／８分、位相回転させた８ＰＳＫシンボル状態図に基づき第４の信号Ｓｒ４に等化処理を実施し、第４の信号Ｓｒ４がシンボル「２」、「３」、「４」及び「５」のいずれかに属する第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４を生成し出力する。

これらの第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４は軟判定値決定部６２０に入力され、軟判定値決定部６２０は第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４に基づき各シンボルに属する３ビットの軟判定値Ｓｓｄを決定する。

図８に比較例として一般的な８ＰＳＫ変調方式の等化処理装置を示す。この比較例である等化処理装置は８^k-1トレリス状態に対して８遷移を評価する処理を実行するので、８^kオーダ分の等化処理量が必要である。

これに対して、実施の形態１に係る多値変調対応等化処理装置６においては、２^k-1トレリス状態に対して２遷移を評価する処理を４回実行するので、２^k×４のオーダ分の等化処理量で充分であり、約４^k-1分の等化処理量を削減することができる。

多値変調対応等化処理装置６の軟判定値決定部６２０から出力される軟判定値Ｓｓｄは、図２に示すチャネルコーデック部７に入力され、チャネルコーデック部７においては軟判定値の誤り検出及び誤り訂正が行われる。チャネルコーデック部７から出力されるデコードデータは音声コーデック部８に入力され、音声コーデック部８においてはデコードデータを音声データに変換する。そして、音声データはスピーカ９に入力され、スピーカ９は音声を出力する。

このように、実施の形態１に係る多値変調対応等化処理装置６及び多値変調対応等化処理方法によれば、１シンボル当たり情報量「３」を有する受信信号Ｓｒから１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４を生成し、この第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４のそれぞれをπ／８、３π／８、５π／８又は７π／８分位相回転させ、この位相回転させた第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４のそれぞれにおいて（−１〜２）、（０〜３）、（１〜４）、（２〜５）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行い、又第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４から各ビットの軟判定値Ｓｓｄを決定することができるので、ビット誤り率特性を向上しつつ、１シンボル当たりの情報量の増加に対する指数的な等化処理量の増加を防止することができる。

更に、実施の形態１に係る受信信号処理システム３及び受信機１によれば、前述の多値変調対応等化処理装置６を備えたことにより、受信信号Ｓｒの処理量を削減することができ、通話時間、待ち受け時間を長くすることができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、実施の形態１に係る多値変調対応等化処理装置６の軟判定値決定部６２０の具体例を説明するものである。

［多値変調対応等化処理装置の軟判定値決定部の構成］
実施の形態２に係る多値変調対応等化処理装置６の軟判定値決定部６２０は、図９に示すように、第１の等化処理部６１１〜第４の等化処理部６１４（図１参照）のそれぞれから出力される第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４においてシンボルの尤度を計算するシンボル尤度計算部６２１Ａ〜６２１Ｈと、シンボルの尤度の最大値を求め、この最大値の尤度を持つシンボルを決定する最大尤度シンボル決定部６２２と、最大値の尤度を持つシンボルをビット分解し、この分解された各ビットに同一の尤度を割り当てるビット尤度算出部６２３とを備えている。

シンボル尤度計算部６２１Ａはシンボル「０」のシンボル尤度を計算する。シンボル尤度計算部６２１Ｂはシンボル「１」のシンボル尤度を計算する。シンボル尤度計算部６２１Ｃはシンボル「２」のシンボル尤度を計算する。シンボル尤度計算部６２１Ｄはシンボル「３」のシンボル尤度を計算する。シンボル尤度計算部６２１Ｅはシンボル「４」のシンボル尤度を計算する。シンボル尤度計算部６２１Ｆはシンボル「５」のシンボル尤度を計算する。シンボル尤度計算部６２１Ｇはシンボル「６」のシンボル尤度を計算する。シンボル尤度計算部６２１Ｈはシンボル「７」のシンボル尤度を計算する。

シンボル尤度計算部６２１Ａ〜６２１Ｈは、図１０に示すように、各々、第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４のそれぞれを符号反転する４つの符号反転器６２１１と、第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４のそれぞれか又はそれらの符号反転された仮軟判定値を選択する４つの選択器６２１２と、４つの選択器６２１２から出力される仮軟判定値を加算しシンボル尤度を算出する加算器６２１３と、決定したいシンボルが仮軟判定値として第１の等化処理部６１１〜第４の等化処理部６１４から正論理か負論理かで出力されることに基づきその情報を選択器６２１２に選択切換信号として出力する設定器６２１４とを備えている。

最大尤度シンボル決定部６２２は、シンボル尤度計算部６２１Ａ〜６２１Ｈから出力されたシンボル「０」尤度〜シンボル「７」尤度を走査して最大値を算出することにより、最大値のシンボルとその尤度を決定することができる。

［軟判定値決定部の動作］
前述の軟判定値決定部６２０の動作を説明する。
まず、シンボル「０」尤度を決定する場合において、シンボル尤度計算部６２１Ａの設定器６２１４は、第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１及び第２の仮軟判定値Ｓｐｄ２を正論理として選択し、第３の仮軟判定値Ｓｐｄ３及び第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４を負論理として選択する選択切換信号を各選択器６２１２に出力する。

各選択器６２１２においては、第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１及び第２の仮軟判定値Ｓｐｄ２と、第３の仮軟判定値Ｓｐｄ３及び第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４の符号反転器６２１１を通して反転された仮軟判定値とを加算器６２１３に出力する。加算器６２１３においては、これらの仮軟判定値を加算することにより、シンボル「０」尤度を決定することができる。

同様に、シンボル尤度計算部６２１Ｂにおいてはシンボル「１」尤度が決定される。シンボル尤度計算部６２１Ｃにおいてはシンボル「２」尤度が決定される。シンボル尤度計算部６２１Ｄにおいてはシンボル「３」尤度が決定される。シンボル尤度計算部６２１Ｅにおいてはシンボル「４」尤度が決定される。シンボル尤度計算部６２１Ｆにおいてはシンボル「５」尤度が決定される。シンボル尤度計算部６２１Ｇにおいてはシンボル「６」尤度が決定される。シンボル尤度計算部６２１Ｈにおいてはシンボル「７」尤度が決定される。

シンボル「０」尤度〜シンボル「７」尤度が決定されると、最大尤度シンボル決定部６２２において最大値を算出し、シンボルを決定することができる。そして、決定されたシンボルに基づき、ビット尤度算出部６２３において、最大値の尤度を持つシンボルをビット分解し、この分解された各ビットに同一の尤度を割り当てる。

このように、実施の形態２に係る多値変調対応等化処理装置６及び多値変調対応等化処理方法においては、更に、最大値の尤度を持つシンボルをビット分解し、この分解された各ビットに同一の尤度を割り当てることができるので、軟判定値Ｓｓｄを決定する処理量を減少することができる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、実施の形態１に係る多値変調対応等化処理装置６の軟判定値決定部６２０の他の具体例を説明するものである。

［多値変調対応等化処理装置の軟判定値決定部の構成］
実施の形態３に係る多値変調対応等化処理装置６の軟判定値決定部６２０は、図１１に示すように、第１の等化処理部６１１〜第４の等化処理部６１４（図１参照）のそれぞれから出力される第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４においてシンボルの尤度を計算するシンボル尤度計算部６２１Ａ〜６２１Ｈと、シンボル尤度計算部６２１Ａ〜６２１Ｈから出力されるシンボルの各ビットの尤度を計算する０ビット目尤度計算部６２４Ａ、１ビット目尤度計算部６２４Ｂ及び２ビット目尤度計算部６２４Ｃと、０〜２ビット目尤度計算部６２４Ａ〜６２４Ｃの出力を０ビット目から２ビット目まで順番に出力する軟判定値出力部６２５とを備えている。

シンボル尤度計算部６２１Ａ〜６２１Ｈの具体的な構成は、前述の図９及び図１０に示す、実施の形態２に係る軟判定値決定部６２０のシンボル尤度計算部６２１Ａ〜６２１Ｈの構成と同一である。従って、ここでの説明は重複するので省略する。

ビット尤度計算部６２４Ａ〜６２４Ｃは、シンボル尤度計算部６２１Ａ〜６２１Ｈからシンボル「０」尤度〜シンボル「７」尤度が入力された時点において、各シンボルをビット分解し、分解されたビット毎にビット尤度の判定を行う。０〜２ビット目尤度計算部６２４Ａ〜６２４Ｃは、図１２に示すように、シンボル「０」尤度〜シンボル「７」尤度が入力され、決定されるビットが「０」であるシンボル尤度、「１」であるシンボル尤度のいずれかを選択する選択器６２４１と、決定されるビットが「０」であるシンボル尤度の中で最大値を求める「０」尤度最大値計算部６２４２と、決定されるビットが「１」であるシンボル尤度の中で最大値を求める「１」尤度最大値計算部６２４３と、「１」尤度最大値計算部６２４３の出力から「０」尤度最大値計算部６２４２の出力を減算する減算器６２４４とを備えている。

［軟判定値決定部の動作］
前述の軟判定値決定部６２０の動作を説明する。
まず、実施の形態２に係る軟判定値決定部６２０のシンボル尤度計算部６２１Ａ〜６２１Ｈと同様に、図１１に示す軟判定値決定部６２０のシンボル尤度計算部６２１Ａ〜６２１Ｈにおいて、シンボル「０」尤度〜シンボル「７」尤度が決定される。

この決定されたシンボル「０」尤度〜シンボル「７」尤度は０〜２ビット目尤度計算部６２４Ａ〜６２４Ｃに入力される。シンボル「０」尤度をビット分解すると（０００）になるので、０ビット目尤度計算部６２４Ａにおいて選択器６２４１は「０」尤度最大値計算部６２４２を選択し、１ビット目尤度計算部６２４Ｂにおいて選択器６２４１は「０」尤度最大値計算部６２４２を選択し、２ビット目尤度計算部６２４Ｃにおいて選択器６２４１は「０」尤度最大値計算部６２４２を選択する。

同様に、シンボル「１」尤度〜シンボル「７」尤度において、０〜２ビット目尤度計算部６２４Ａ〜６２４Ｃの選択器６２４１は「０」尤度最大値計算部６２４２、「１」尤度最大値計算部６２４３のいずれかを選択する。

この結果、「０」ビット目尤度計算部６２４Ａにおいては、シンボル「０」、「２」、「４」、「６」のシンボル尤度が「０」尤度最大値計算部６２４２を選択し、シンボル「１」、「３」、「５」、「７」のシンボル尤度が「１」尤度最大値計算部６２４３を選択し、減算器６２４４において「１」尤度最大値計算部６２４３の出力から「０」尤度最大値計算部６２４２の出力を減算することにより「０」ビット目尤度を決定することができる。同様に、「１」ビット目尤度計算部６２４Ｂは「１」ビット目尤度を決定し、「２」ビット目尤度計算部６２４Ｃは「２」ビット目尤度を決定することができる。

この０〜２ビット目尤度計算部６２４Ａ〜６２４Ｃのそれぞれにおいて決定された「０」ビット目尤度〜「２」ビット目尤度のそれぞれは、軟判定値出力部６２５から軟判定値Ｓｓｄとして順番に出力することができる。

このように、実施の形態３に係る多値変調対応等化処理装置６及び多値変調対応等化処理方法においては、シンボル尤度を算出した結果からビット尤度を算出することができるので、軟判定値Ｓｓｄの判定精度を向上することができる。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４並びに後述する実施の形態５は、ＧＳＭ、ＥＤＧＥの双方の変調方式において使用可能な多値変調対応等化処理装置６を説明するものである。なお、実施の形態４並びに実施の形態５に係る受信機、受信信号処理システムの基本構成は、実施の形態１に係る受信機１、受信信号処理システム３の構成と同様であるので、ここでの説明は重複するので省略する。

［多値変調対応等化処理装置の構成］
実施の形態４に係る多値変調対応等化処理装置６は、図１３に示すように、１シンボル当たり複数の情報量「３」を有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号Ｓｒを格納し、この格納された受信信号Ｓｒを読出制御信号に基づき１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４に分割して逐次読み出す受信信号記憶部６３０と、第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４のそれぞれを位相回転角信号に基づき逐次位相回転させる位相回転部６０５と、第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号Ｓｃと等化処理制御信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を逐次行い、第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４を出力する等化処理部６１５と、第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４のそれぞれを格納制御信号に基づき格納する第１の仮軟判定値記憶部６４１〜第４の仮軟判定値記憶部６４４と、軟判定値決定処理制御信号に基づき第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４のそれぞれが（−１（７）〜２）、（０〜３）、（１〜４）、（２〜５）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部６２０と、読出制御信号、位相回転角信号、等化処理制御信号、格納制御信号及び軟判定値決定処理制御信号のそれぞれを出力する制御部６５０とを備えている。

受信信号記憶部６３０は、受信信号Ｓｒを一時的に格納し、読出制御信号に基づき格納された受信信号Ｓｒを第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４として逐次読み出すことができる、ダイナミック型ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタチック型ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）等の揮発性メモリを実用的に使用することができる。

実施の形態４においては、１つの位相回転部６０５、１つの等化処理部６１５がそれぞれ配設されている。位相回転部６０５においては、受信信号記憶部６３０から第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４が逐次入力されるので、第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４のそれぞれを位相回転角信号に基づき逐次回転させるようになっている。等化処理部６１５においては、同様に、位相回転させた第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４のそれぞれが逐次入力されるので、入力毎に等化処理を行なうようになっている。

第１の仮軟判定値記憶部６４１は、位相回転させた第１の信号Ｓｒ１に等化処理を施し、この結果出力される第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１を格納する。第２の仮軟判定値記憶部６４２は、位相回転させた第２の信号Ｓｒ２に等化処理を施し、この結果出力される第２の仮軟判定値Ｓｐｄ２を格納する。第３の仮軟判定値記憶部６４３は、位相回転させた第３の信号Ｓｒ３に等化処理を施し、この結果出力される第３の仮軟判定値Ｓｐｄ２を格納する。そして、第４の仮軟判定値記憶部６４４は、位相回転させた第４の信号Ｓｒ４に等化処理を施し、この結果出力される第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４を格納する。

制御部６５０にはＧＳＭ、ＥＤＧＥのいずれかの変調方式に切り換える変調方式選択信号が入力される。この変調方式選択信号に基づき、制御部６５０は、位相回転部６０５への位相回転角信号の出力制御並びに等化処理部６１５への等化処理回数の出力制御を行なう。

［多値変調対応等化処理装置の動作］
前述の多値変調対応等化処理装置６の動作を説明する。
まず最初に、多値変調対応等化処理装置６の受信信号記憶部６３０にデジタルベースバンド信号に変換された受信信号Ｓｒが入力され、この受信信号Ｓｒが受信信号記憶部６３０に格納される。制御部６５０にはＥＤＧＥ変調方式を選択する変調方式選択信号が入力され、この変調方式選択信号に基づき、制御部６５０は受信信号記憶部６３０に読出制御信号を出力する。

受信信号記憶部６３０においては、読出制御信号に基づき、格納された受信信号Ｓｒの第１の信号Ｓｒ１を読み出し、この第１の信号Ｓｒ１は位相回転部６０５に入力される。制御部６５０は位相回転角をπ／８に制御する位相回転角信号を位相回転部６０５に出力する。位相回転部６０５においては、この位相回転角信号に基づき、第１の信号Ｓｒ１を位相回転させ、この位相回転させた第１の信号Ｓｒ１を等化処理部６１５に出力する。

制御部６５０は等化処理制御信号を等化処理部６１５に出力し、等化処理部６１５は、等化処理制御信号に基づき、第１の信号Ｓｒ１に等化処理を実行し、第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１を出力する。更に、制御部６５０は書き込みを可能とする格納制御信号を第１の仮軟判定値記憶部６４１に出力し、格納制御信号に基づき、第１の仮軟判定値記憶部６４１は第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１を格納する。

同様に、制御部６５０から出力される読出制御信号に基づき、受信信号記憶部６３０は第２の信号Ｓｒ２を読み出し、この第２の信号Ｓｒ２は位相回転部６０５に入力される。制御部６５０は位相回転角を３π／８に制御する位相回転角信号を位相回転部６０５に出力する。位相回転部６０５においては、この位相回転角信号に基づき、第２の信号Ｓｒ２を位相回転させ、この位相回転させた第２の信号Ｓｒ２を等化処理部６１５に出力する。制御部６５０は等化処理制御信号を等化処理部６１５に出力し、等化処理部６１５は、等化処理制御信号に基づき、第２の信号Ｓｒ２に等化処理を実行し、第２の仮軟判定値Ｓｐｄ２を出力する。更に、制御部６５０は格納制御信号を第２の仮軟判定値記憶部６４２に出力し、格納制御信号に基づき、第２の仮軟判定値記憶部６４２は第２の仮軟判定値Ｓｐｄ２を格納する。

引き続き、制御部６５０から出力される読出制御信号に基づき、受信信号記憶部６３０は第３の信号Ｓｒ３を読み出し、この第３の信号Ｓｒ３は位相回転部６０５に入力される。制御部６５０は位相回転角を５π／８に制御する位相回転角信号を位相回転部６０５に出力する。位相回転部６０５においては、この位相回転角信号に基づき、第３の信号Ｓｒ３を位相回転させ、この位相回転させた第３の信号Ｓｒ３を等化処理部６１５に出力する。制御部６５０は等化処理制御信号を等化処理部６１５に出力し、等化処理部６１５は、等化処理制御信号に基づき、第３の信号Ｓｒ３に等化処理を実行し、第３の仮軟判定値Ｓｐｄ３を出力する。更に、制御部６５０は格納制御信号を第３の仮軟判定値記憶部６４３に出力し、格納制御信号に基づき、第３の仮軟判定値記憶部６４３は第３の仮軟判定値Ｓｐｄ３を格納する。

そして、制御部６５０から出力される読出制御信号に基づき、受信信号記憶部６３０は第４の信号Ｓｒ４を読み出し、この第４の信号Ｓｒ４は位相回転部６０５に入力される。制御部６５０は位相回転角を７π／８に制御する位相回転角信号を位相回転部６０５に出力する。位相回転部６０５においては、この位相回転角信号に基づき、第４の信号Ｓｒ４を位相回転させ、この位相回転させた第４の信号Ｓｒ４を等化処理部６１５に出力する。制御部６５０は等化処理制御信号を等化処理部６１５に出力し、等化処理部６１５は、等化処理制御信号に基づき、第４の信号Ｓｒ４に等化処理を実行し、第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４を出力する。更に、制御部６５０は格納制御信号を第４の仮軟判定値記憶部６４４に出力し、格納制御信号に基づき、第４の仮軟判定値記憶部６４４は第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４を格納する。

受信信号Ｓｒの第１の信号Ｓｒ１〜Ｓｒ４のすべての等化処理が完了すると、制御部６５０は第１の仮軟判定値記憶部６４１〜第４の仮軟判定値記憶部６４４の読み出しを可能とする格納制御信号を出力する。この格納制御信号に基づき、第１の仮軟判定値記憶部６４１〜第４の仮軟判定値記憶部６４４のそれぞれに格納された第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜Ｓｐｄ４は軟判定値決定部６２０に出力される。制御部６５０は更に軟判定値決定処理制御信号を軟判定値決定部６２０に出力し、軟判定値決定部６２０は第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜Ｓｐｄ４に基づき軟判定値Ｓｓｄを出力する。

このようなＥＤＧＥ変調方式の場合、多値変調対応等化処理装置６は、制御部６５０から出力される読出制御信号に基づき、受信信号記憶部６３０から第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４のそれぞれの逐次読み出し、これらの第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４に対して合計４回の位相回転と合計４回の等化処理とを逐次行い、最終的に軟判定値Ｓｓｄを出力することができる。この実施の形態４に係る多値変調対応等化処理装置６は他の変調方式においても等化処理を実行することができる。例えば、ＧＳＭ変調方式を選択する変調方式選択信号が制御部６５０に入力された場合、制御部６５０は、等化処理部６１５及び軟判定値決定部６２０を実質的に活性化させる制御信号を出力するようになっている。

このように、実施の形態４に係る多値変調対応等化処理装置６及び多値変調対応等化処理方法においては、制御部６５０からの読出制御信号に基づき受信信号記憶部６３０から第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４の信号を逐次読み出し、１つの位相回転部６０５において第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４を位相回転させ、１つの等化処理部６１５において位相回転させた第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４の等化処理を４回繰り返し行うようにしたので、位相回転部６０５並びに等化処理部６１５の回路規模を縮小することができる。

更に、多値変調対応等化処理装置６及び多値変調対応等化処理方法においては、制御部６５０に入力される変調方式選択信号に基づき、同一装置において複数種類の多値変調方式に対応した等化処理を容易に実現することができる。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５は、実施の形態１に係る多値変調対応等化処理装置６と実施の形態４に係る多値変調対応等化処理装置６とを組み合わせた例を説明するものである。

［多値変調対応等化処理装置の構成］
実施の形態５に係る多値変調対応等化処理装置６は、図１４に示すように、１シンボル当たり複数の情報量「３」を有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号Ｓｒを１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４として入力し、この第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４のそれぞれを位相回転角信号に基づきπ／８、３π／８、５π／８又は７π／８分、位相回転させる第１の位相回転部６０１〜第４の位相回転部６０４と、第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号Ｓｃと等化処理制御信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を行い、第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４を出力する第１の等化処理部６１１〜第４の等化処理部６１４と、軟判定値決定制御信号に基づき第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４のそれぞれが（−１（７）〜２）、（０〜３）、（１〜４）、（２〜５）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部６２０と、位相回転角信号、等化処理制御信号及び軟判定値決定制御信号のそれぞれを出力する制御部６２０とを備えている。

［多値変調対応等化処理装置の動作］
前述の多値変調対応等化処理装置６の動作を説明する。

まず最初に、制御部６５０にＥＤＧＥ変調方式を選択する変調方式選択信号が入力され、この変調方式選択信号に基づき、制御部６５０は第１の位相回転部６０１〜第４の位相回転部６０４のそれぞれに受信信号選択信号を出力する。この受信信号選択信号に基づき、第１の位相回転部６０１は、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号Ｓｒの第１の信号Ｓｒ１を入力し、この第１の信号Ｓｒ１をπ／８分位相回転させる。同様に、第２の位相回転部６０２は、受信信号Ｓｒの第２の信号Ｓｒ２を入力し、この第２の信号Ｓｒ２を３π／８分位相回転させる。第３の位相回転部６０３は、受信信号Ｓｒの第３の信号Ｓｒ３を入力し、この第３の信号Ｓｒ３を５π／８分位相回転させる。第４の位相回転部６０４は、受信信号Ｓｒの第４の信号Ｓｒ４を入力し、この第４の信号Ｓｒ４を７π／８分位相回転させる。これらの位相回転は、実施の形態１に係る多値変調対応等化処理装置６と同様に並列に実行される。

第１の位相回転部６０１において位相回転させた第１の信号Ｓｒ１はチャネルインパルス応答信号とともに第１の等化処理部６１１に入力される。第１の等化処理部６１１は、第１の信号Ｓｒ１に等化処理を実行し、第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１を出力する。第２の位相回転部６０２において位相回転させた第２の信号Ｓｒ２はチャネルインパルス応答信号とともに第２の等化処理部６１２に入力される。第２の等化処理部６１２は、第２の信号Ｓｒ２に等化処理を実行し、第２の仮軟判定値Ｓｐｄ２を出力する。第３の位相回転部６０３において位相回転させた第３の信号Ｓｒ３はチャネルインパルス応答信号とともに第３の等化処理部６１３に入力される。第３の等化処理部６１３は、第３の信号Ｓｒ３に等化処理を実行し、第３の仮軟判定値Ｓｐｄ３を出力する。第４の位相回転部６０４において位相回転させた第４の信号Ｓｒ４はチャネルインパルス応答信号とともに第４の等化処理部６１４に入力される。第４の等化処理部６１４は、第４の信号Ｓｒ３に等化処理を実行し、第４の仮軟判定値Ｓｐｄ３を出力する。

第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４のそれぞれは軟判定値決定部６２０に出力される。軟判定値決定部６２０は、制御部６５０から出力される軟判定値決定処理制御信号に基づき、第１の仮軟判定値Ｓｐｄ１〜第４の仮軟判定値Ｓｐｄ４から軟判定値Ｓｓｄを出力する。

このようなＥＤＧＥ変調方式に代えて、ＧＳＭ変調方式を選択する場合には、前述の実施の形態４に係る多値変調対応等化処理装置６と同様に、ＧＳＭ変調方式を選択する変調方式選択信号を制御部６５０に入力すればよい。

このように、実施の形態５に係る多値変調対応等化処理装置６及び多値変調対応等化処理方法においては、第１の位相回転部６０１〜第４の位相回転部６０４のそれぞれにおいて第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４のそれぞれの位相回転を並列に実行し、第１の等化処理部６１１〜第４の等化処理部６１４のそれぞれにおいて位相回転させた第１の信号Ｓｒ１〜第４の信号Ｓｒ４のそれぞれの等化処理を並列に実行することができるので、１シンボル当たり１ビットの情報を持つ信号の位相回転及び等化処理と同程度の短い処理時間において１シンボル当たり「３」ビットの情報を持つ信号の等化処理を実現することができる。

本発明に係る多値変調対応等化処理装置、受信信号処理システム、受信機及び多値変調対応等化処理方法は、ビット誤り率特性を向上しつつ、等化処理の処理量を減少することができるという効果を有し、移動体通信端末としての携帯電話に限定されるものではなく、無線装置等の多値変調対応等化処理装置、受信信号処理システム、受信機及び多値変調対応等化処理方法に有効である。

本発明の実施の形態１に係る多値変調対応等化処理装置のブロック図 図１に示す多値変調対応等化処理装置を実装した受信信号処理システム及びこの受信信号処理システムが組み込まれた受信機のブロック図 実施の形態１に係る多値（８ＰＳＫ）変調方式のシンボル状態図 実施の形態１に係る多値変調方式の第１の位相回転させたシンボル状態図 第２の位相回転させたシンボル状態図 第３の位相回転させたシンボル状態図 第４の位相回転させたシンボル状態図 実施の形態１に係る多値変調対応等化処理装置の比較例を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る多値変調対応等化処理装置の軟判定値決定部のブロック図 図９に示す軟判定値決定部のシンボル尤度計算部のブロック図 本発明の実施の形態３に係る多値変調対応等化処理装置の軟判定値決定部のブロック図 図１１に示す軟判定値決定部のビット尤度計算部のブロック図 本発明の実施の形態４に係る多値変調対応等化処理装置のブロック図 本発明の実施の形態５に係る多値変調対応等化処理装置のブロック図

符号の説明

１ 受信機
２ 受信アンテナ
３ 受信信号処理システム
４ ＲＦ部
５ アナログデジタルコンバータ
６ 多値変調対応等化処理装置
６０１ 第１の位相回転部
６０２ 第２の位相回転部
６０３ 第３の位相回転部
６０４ 第４の位相回転部
６０５ 位相回転部
６１１ 第１の等化処理部
６１２ 第２の等化処理部
６１３ 第３の等化処理部
６１４ 第４の等化処理部
６１５ 等化処理部
６２０ 軟判定値決定部
６２１Ａ〜６２１Ｈ シンボル尤度計算部
６２２ 最大尤度シンボル決定部
６２３ ビット尤度算出部
６２１１ 符号反転器
６２１２、６２４１ 選択器
６２１３ 加算器
６２１４ 設定器
６２４Ａ 「０」ビット目尤度計算部
６２４Ｂ 「１」ビット目尤度計算部
６２４Ｃ 「２」ビット目尤度計算部
６２５ 軟判定値出力部
６２４２ 「０」尤度最大値計算部
６２４３ 「１」尤度最大値計算部
６２４４ 減算器
６３０ 受信信号記憶部
６４１ 第１の仮軟判定値記憶部
６４２ 第２の仮軟判定値記憶部
６４３ 第３の仮軟判定値記憶部
６４４ 第４の仮軟判定値記憶部
６５０ 制御部
７ チャネルコーデック部
８ 音声コーデック部
９ スピーカ

Claims (12)

1. １シンボル当たり複数の情報量ａ（ａは自然数）を有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を、１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号に分割する信号分割手段と、
   前記第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを、（π／２^a＋（Ｓ（Ｓは１〜２^a-1）−１）π／２^a-1）分、位相回転させる第１の位相回転部〜第２^a-1の位相回転部と、
   前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を出力する第１の等化処理部〜第２^a-1の等化処理部と、
   前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部と、
   を備えたことを特徴とする多値変調対応等化処理装置。
2. 前記軟判定値決定部は、前記第１の等化処理部〜第２^a-1の等化処理部のそれぞれから出力される第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値においてシンボルの尤度を計算するシンボル尤度計算部と、前記シンボルの尤度の最大値を求め、この最大値の尤度を持つシンボルを決定する最大尤度シンボル決定部と、前記最大値の尤度を持つシンボルをビット分解し、この分解された各ビットに同一の尤度を割り当てるビット尤度算出部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の多値変調対応等化処理装置。
3. 前記軟判定値決定部は、前記第１の等化処理部〜第２^a-1の等化処理部のそれぞれから出力される第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値において各シンボルの尤度を計算するシンボル尤度計算部と、前記シンボル尤度計算部から出力されるシンボルの各ビットの尤度を計算するビット尤度計算部と、前記ビット尤度計算部の出力を０ビット目からａ−１ビット目まで順番に出力する軟判定値出力部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の多値変調対応等化処理装置。
4. １シンボル当たり複数の情報量ａ（ａは自然数）を有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を格納し、この格納された受信信号を読出制御信号に基づき１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号に分割して逐次読み出す受信信号記憶部と、
   前記第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを位相回転角信号に基づき逐次位相回転させる位相回転部と、
   前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号と等化処理制御信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を逐次行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を出力する等化処理部と、
   前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれを格納制御信号に基づき格納する第１の仮軟判定値記憶部〜第２^a-1の仮軟判定値記憶部と、
   軟判定値決定制御信号に基づき前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ（Ｓは１〜２^a-1）−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部と、
   前記読出制御信号、前記位相回転角信号、前記等化処理制御信号、前記格納制御信号及び前記軟判定値決定制御信号のそれぞれを出力する制御部と、
   を備えたことを特徴とする多値変調対応等化処理装置。
5. 前記制御部には変調方式選択信号が入力され、この変調方式選択信号に基づき、前記制御部は、前記位相回転部への前記位相回転角信号の出力制御並びに前記等化処理部への前記等化処理回数の出力制御を行うことを特徴とする請求項４記載の多値変調対応等化処理装置。
6. １シンボル当たり複数の情報量ａ（ａは自然数）を有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号として入力し、この第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを位相回転角信号に基づき（π／２^a＋（Ｓ（Ｓは１〜２^a-1）−１）π／２^a-1）分、位相回転させる第１の位相回転部〜第２^a-1の位相回転部と、
   前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号と等化処理制御信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を出力する第１の等化処理部〜第２^a-1の等化処理部と、
   軟判定値決定制御信号に基づき前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部と、
   前記位相回転角信号、前記等化処理制御信号及び前記軟判定値決定制御信号のそれぞれを出力する制御部と、
   を備えたことを特徴とする多値変調対応等化処理装置。
7. 前記制御部には変調方式選択信号が入力され、この変調方式選択信号に基づき、前記制御部は、前記位相回転部への前記位相回転角信号の出力制御、前記等化処理部への前記等化処理回数の出力制御並びに前記軟判定値決定部への前記軟判定値決定制御信号の出力制御を行うことを特徴とする請求項６記載の多値変調対応等化処理装置。
8. 高周波受信信号をダウンコンバートしたアナログベースバンド信号に変換するＲＦ部と、
   前記アナログベースバンド信号をデジタルベースバンド信号に変換するアナログデジタルコンバータと、
   前記デジタルベースバンド信号を等化して軟判定値を出力する多値変調対応等化処理装置と、
   前記軟判定値の誤り検出及び誤り訂正を行い、デコードデータを出力するチャネルコーデック部と、
   前記デコードデータを音声データに変換する音声コーデック部と、を備え、
   前記多値変調対応等化処理装置は、
   １シンボル当たり複数の情報量ａ（ａは自然数）を有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を、１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号に分割する信号分割手段と、
   前記第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを、（π／２^a＋（Ｓ（Ｓは１〜２^a-1）−１）π／２^a-1）分、位相回転させる第１の位相回転部〜第２^a-1の位相回転部と、
   前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を出力する第１の等化処理部〜第２^a-1の等化処理部と、
   前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部と、
   を備えたことを特徴とする受信信号処理システム。
9. 高周波受信信号をダウンコンバートしたアナログベースバンド信号に変換するＲＦ部と、
   前記アナログベースバンド信号をデジタルベースバンド信号に変換するアナログデジタルコンバータと、
   前記デジタルベースバンド信号を等化して軟判定値を出力する多値変調対応等化処理装置と、
   前記軟判定値の誤り検出及び誤り訂正を行い、デコードデータを出力するチャネルコーデック部と、
   前記デコードデータを音声データに変換する音声コーデック部と、を備え、
   前記多値変調対応等化処理装置は、
   １シンボル当たり複数の情報量ａ（ａは自然数）を有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を格納し、この格納された受信信号を読出制御信号に基づき１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号に分割して逐次読み出す受信信号記憶部と、
   前記第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを位相回転角信号に基づき逐次位相回転させる位相回転部と、
   前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号と等化処理制御信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を逐次行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を出力する等化処理部と、
   前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれを格納制御信号に基づき格納する第１の仮軟判定値記憶部〜第２^a-1の仮軟判定値記憶部と、
   軟判定値決定制御信号に基づき前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部と、
   前記読出制御信号、前記位相回転角信号、前記等化処理制御信号、前記格納制御信号及び前記軟判定値決定制御信号のそれぞれを出力する制御部と、
   を備えたことを特徴とする受信信号処理システム。
10. 高周波受信信号をダウンコンバートしたアナログベースバンド信号に変換するＲＦ部と、
    前記アナログベースバンド信号をデジタルベースバンド信号に変換するアナログデジタルコンバータと、
    前記デジタルベースバンド信号を等化して軟判定値を出力する多値変調対応等化処理装置と、
    前記軟判定値の誤り検出及び誤り訂正を行い、デコードデータを出力するチャネルコーデック部と、
    前記デコードデータを音声データに変換する音声コーデック部と、を備え、
    前記多値変調対応等化処理装置は、
    １シンボル当たり複数の情報量ａ（ａは自然数）を有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号として入力し、この第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを位相回転角信号に基づき（π／２^a＋（Ｓ（Ｓは１〜２^a-1）−１）π／２^a-1）分、位相回転させる第１の位相回転部〜第２^a-1の位相回転部と、
    前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号と等化処理制御信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を出力する第１の等化処理部〜第２^a-1の等化処理部と、
    軟判定値決定制御信号に基づき前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う軟判定値決定部と、
    前記位相回転角信号、前記等化処理制御信号及び前記軟判定値決定制御信号のそれぞれを出力する制御部と、
    を備えたことを特徴とする受信信号処理システム。
11. 前記受信信号処理システムに前記高周波受信信号を受信する受信アンテナと、
    前記音声コーデック部からの音声データに基づき音声を出力するスピーカと、
    を更に備えたことを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の受信機。
12. １シンボル当たり複数の情報量ａ（ａは自然数）を有し、デジタルベースバンド信号に変換された受信信号を、１シンボル当たり１ビットの情報を有する第１の信号〜第２^a-1の信号に分割する段階と、
    前記第１の信号〜第２^a-1の信号のそれぞれを、（π／２^a＋（Ｓ（Ｓは１〜２^a-1）−１）π／２^a-1）分、位相回転させる段階と、
    前記第１の信号〜第２^a-1の信号の位相回転させたそれぞれとチャネルインパルス応答信号とに基づき、各々、ビタビ等化アルゴリズムに基づく等化処理を行い、第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値を生成する段階と、
    前記第１の仮軟判定値〜第２^a-1の仮軟判定値のそれぞれが（Ｓ−２〜Ｓ−２＋２^a-1−１）の範囲内のシンボルに属するか否かの軟判定を行う段階と、
    を備えたことを特徴とする多値変調対応等化処理方法。

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