JP2006203875A - Receiver - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも1つ以上の送信アンテナを備えた少なくとも1つ以上の送信端末から同一周波数帯域で送信された複数の信号を、少なくとも1つ以上の受信アンテナで受信するシステム、つまり、1つの端末が複数のアンテナから同時に信号を送信する空間多重通信(MIMO)システム、または1つまたは複数のアンテナを備える1つまたは複数の送信端末が、同時に信号を送信する空間分割多元接続(SDMA、マルチユーザMIMO)システム、もしくはその双方が存在するシステムにおいて、同一周波数干渉を繰り返し除去し、希望信号を検出する干渉キャンセラを備える受信装置に関するものである。 The present invention relates to a system for receiving a plurality of signals transmitted in the same frequency band from at least one transmission terminal having at least one transmission antenna using at least one reception antenna, that is, one A spatial multiplexing (MIMO) system in which a terminal transmits signals simultaneously from multiple antennas, or a space division multiple access (SDMA, multiple transmission) in which one or more transmitting terminals with one or more antennas transmit signals simultaneously The present invention relates to a receiving apparatus including an interference canceller that repeatedly removes the same frequency interference and detects a desired signal in a system in which a user MIMO system or both exist.
干渉キャンセラは一度判定した信号からレプリカを作成し、それを受信信号からキャンセルすることで希望信号を検出する装置である(非特許文献1参照)。さらに、干渉キャンセルを複数回繰り返して行うことで、検出する信号の確からしさを向上できる。 The interference canceller is a device that detects a desired signal by creating a replica from a signal determined once and canceling it from a received signal (see Non-Patent Document 1). Furthermore, the probability of a signal to be detected can be improved by repeatedly performing interference cancellation a plurality of times.
しかし、判定したビット系列中に、誤って判定されたビットがある場合、誤ったビットをもとに作成されたレプリカは、本来のビット系列とは異なってしまう。そのような誤ったレプリカを使用して干渉キャンセルを行うと、干渉キャンセル前には正しく判定されていたビットに悪影響を与えてしまい、結果として、干渉キャンセル後に干渉キャンセル前になかった誤りが発生してしまう。このような誤りを以下ではキャンセル誤りと呼ぶ。 However, if there is a bit that is erroneously determined in the determined bit sequence, the replica created based on the erroneous bit is different from the original bit sequence. If interference cancellation is performed using such an incorrect replica, it will adversely affect bits that were correctly determined before interference cancellation, resulting in errors that were not before interference cancellation after interference cancellation. End up. Such an error is hereinafter referred to as a cancellation error.
このような問題に対して、従来技術では、復号器に軟入力軟出力(SISO:Soft−Input Soft−Output)復号器を用い、その出力軟判定値を使ってレプリカを作成し、レプリカの信頼度を上げることでキャンセル誤りの影響を軽減する方法(特許文献1、非特許文献2参照)や、作成したレプリカに重みを付けてキャンセルする構成(特許文献2参照)が提案されてきた。
しかしながら、前記従来の構成では、SISO復号器の軟判定出力値を用いてレプリカを作成するため、演算量が増大してしまう。特に、変調方式として多値変調を用いる場合、複数の軟判定値から変調信号のレプリカを作成するため、処理が複雑になってしまう。また、レプリカに重みを付けてキャンセルする方法では、通常重みは1以下であるため、干渉キャンセルによる信号対干渉電力比(SIR:Signal−to−Interference Power Ratio)の改善量が少なくなってしまい、必要な繰り返し数が増加してしまう。さらに、前記従来の構成では、レプリカ作成に用いる判定値の正誤に関わらず同様の処理を適用するので、必要以上の演算量の増加を招いてしまう。 However, in the conventional configuration, since the replica is created using the soft decision output value of the SISO decoder, the amount of calculation increases. In particular, when multi-level modulation is used as a modulation method, a replica of a modulation signal is created from a plurality of soft decision values, which complicates processing. Further, in the method of canceling with replicas weighted, the normal weight is 1 or less, so the amount of improvement in the signal-to-interference power ratio (SIR) due to interference cancellation is reduced, The number of repetitions required increases. Furthermore, in the conventional configuration, the same processing is applied regardless of whether the determination value used for replica creation is correct or not, which causes an increase in the amount of computation more than necessary.
また、前記従来の構成では、キャンセルに用いるレプリカの信頼性を高めることや、重み付けによりレプリカの寄与を小さくすることで、キャンセル誤りを発生しにくく、もしくは発生しても、その影響を小さくするということを目的としている。そのため、キャンセル誤りを受けた信号において、キャンセル誤りの影響を小さくするには、次の繰り返し処理が必要となり、必要な繰り返し数が増加してしまう。 In the conventional configuration, the reliability of the replica used for cancellation is increased, and the contribution of the replica is reduced by weighting, so that cancellation error is less likely to occur or even if it occurs, the effect is reduced. The purpose is that. Therefore, in order to reduce the influence of the cancellation error in a signal that has received a cancellation error, the next iterative process is required, and the required number of repetitions increases.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、キャンセル誤りの影響を受けた信号に対する復号時の簡易な処理でキャンセル誤りの影響を取り除き、干渉キャンセラの効果を高める方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method for removing the influence of a cancellation error and improving the effect of an interference canceller by a simple process at the time of decoding for a signal affected by the cancellation error. And
前記従来の問題を解決するため、本発明の受信装置は、受信信号から送信された信号の推定値を検出する第一の信号検出器と、信号検出結果から受信信号のレプリカを作成するレプリカ作成器と、レプリカ信号を受信信号から減算する減算器と、減算後の信号から送信された信号の推定値を検出する第二の信号検出器と、過去の繰り返しで得られた尤度を用いて現在の繰り返しで得られた尤度を補正する尤度補正手段を具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described conventional problems, the receiving apparatus of the present invention includes a first signal detector that detects an estimated value of a signal transmitted from a received signal, and replica creation that creates a replica of the received signal from the signal detection result. A subtractor that subtracts the replica signal from the received signal, a second signal detector that detects the estimated value of the signal transmitted from the signal after subtraction, and the likelihood obtained in the past iteration. It is characterized by comprising likelihood correcting means for correcting the likelihood obtained in the current iteration.
この構成によれば、ある繰り返しにおいて誤ったレプリカによる干渉キャンセルが行われ、その影響を受けたビットの尤度が誤った判定値に対する尤度になったとしても、キャンセル誤りの影響を受けていない過去の尤度を用いて、現在の繰り返しにおける尤度を補正することによって、キャンセル誤りの影響を除去できる。また、次の繰り返しを必要とせずに、キャンセル誤りの影響を除去できるため、必要な繰り返し数を削減できるという効果がある。 According to this configuration, even when interference cancellation by an erroneous replica is performed in a certain repetition, and the likelihood of the affected bit becomes the likelihood for an incorrect determination value, it is not affected by the cancellation error. By correcting the likelihood in the current iteration using the past likelihood, the influence of the cancellation error can be removed. Further, since the influence of the cancellation error can be removed without requiring the next iteration, there is an effect that the number of necessary iterations can be reduced.
また、前記従来の問題を解決するため、本発明の1つの実施形態では、さらに、ビット誤りを検出する誤り検出器を備え、前記第二の信号検出器は、前記誤り検出器により誤りがないと判定された信号に対しては以降の干渉キャンセル処理を行わず、誤りがあると判定された信号についてのみ干渉キャンセル処理を行うことを特徴とする。 In order to solve the conventional problem, an embodiment of the present invention further includes an error detector for detecting a bit error, and the second signal detector has no error by the error detector. The subsequent interference cancellation processing is not performed on the signal determined to be, and the interference cancellation processing is performed only on the signal determined to have an error.
この構成によれば、誤りがないと判定された信号に対しては、それ以降の繰り返しで信号検出を実施しないため、一連の処理が不要になり、演算量を削減できる。また、正しく判定された信号から信頼性の低いレプリカを減算することで発生する不必要なキャンセル誤りの発生も防止できる。 According to this configuration, for a signal determined not to have an error, signal detection is not performed in subsequent iterations, so that a series of processing becomes unnecessary and the amount of calculation can be reduced. In addition, it is possible to prevent an unnecessary cancellation error that occurs by subtracting a replica with low reliability from a correctly determined signal.
また、前記従来の問題を解決するため、本発明の1つの実施形態では、前記第二の信号検出器は、前記減算器の出力と、前記第一の信号検出器の出力を用いて、送信信号の推定値を検出することを特徴とする。 In order to solve the conventional problem, in one embodiment of the present invention, the second signal detector transmits a signal using the output of the subtractor and the output of the first signal detector. An estimated value of the signal is detected.
この構成によれば、干渉キャンセル処理において、誤ったレプリカ信号を用いた減算が行われた場合でも、一つ前の繰り返しにおける検出器の出力を考慮に入れたダイバーシチ合成を行うことで、その影響を軽減することができる。その結果、キャンセル誤りを低減することができる。 According to this configuration, even when subtraction using an incorrect replica signal is performed in the interference cancellation process, the influence is obtained by performing diversity combining taking into account the output of the detector in the previous iteration. Can be reduced. As a result, cancellation errors can be reduced.
また、前記従来の問題を解決するため、本発明の1つの実施形態では、信号検出を繰り返し行う受信装置において、繰り返し行われる信号検出の各繰り返しで得られた尤度を用いて、尤度の補正を行う尤度補正手段を具備することを特徴とする。 In order to solve the conventional problem, in one embodiment of the present invention, in a receiving apparatus that repeatedly performs signal detection, the likelihood obtained by each repetition of signal detection that is repeatedly performed is used. It is characterized by comprising likelihood correction means for performing correction.
この構成によれば、誤ったレプリカ信号を用いた減算による影響を、干渉キャンセル処理が終わった後に、各繰り返しで得られたLDPC復号後の対数尤度比を用いた尤度補正により、低減することができる。 According to this configuration, the effect of subtraction using an incorrect replica signal is reduced by likelihood correction using the log-likelihood ratio after LDPC decoding obtained in each iteration after the interference cancellation processing is completed. be able to.
本発明の受信装置によれば、誤ったレプリカを用いた干渉キャンセルによりキャンセル誤りが発生しても、キャンセル誤りの影響を受けた信号の復号の際に、過去の繰り返しで得られた尤度で、現在の繰り返しで得られた尤度を補正するという処理を施すことで、その影響を除去でき、伝送特性の劣化を抑えることができる。 According to the receiving apparatus of the present invention, even when a cancellation error occurs due to interference cancellation using an incorrect replica, when decoding a signal affected by the cancellation error, the likelihood obtained in the past iteration is used. By performing the process of correcting the likelihood obtained by the current repetition, the influence can be removed and the deterioration of the transmission characteristics can be suppressed.
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における送信側の構成を示すブロック図である。また、図2は本発明の実施の形態1における受信装置の構成を示すブロック図である。図2に示す受信装置は、空間多重された信号を受信する繰り返し干渉キャンセラを備える。なお、以下、本発明ではビットが+1である確率と、−1である確率との比(または、0である確率と1である確率との比)を対数で表現したものを、対数尤度比と定義して用いる。前記対数尤度比としてMAP(Maximum a posteriori Probability)アルゴリズムやsum−productアルゴリズム、SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm)、ターボ復号器、その他のSISO復号器の軟判定出力や出力事後確率の対数領域表現や、対数領域で処理を行う前記各復号アルゴリズムの軟判定出力や、出力事後確率が利用できる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration on the transmission side in
図1において、送信側のアンテナの数を1以上の整数Mとすると、送信側は誤り訂正符号化器101−1・・・101−M、変調器102−1・・・102−M、送信アンテナ103−1・・・103−Mから構成される。 In FIG. 1, when the number of antennas on the transmission side is an integer M equal to or greater than 1, the transmission side has error correction encoders 101-1 to 101-M, modulators 102-1 to 102-M, and transmission. It comprises antennas 103-1 ... 103-M.
図2において、受信アンテナ数を1以上の整数Nとすると、受信側は受信アンテナ111−1・・・111−N、受信信号から送信信号を検出する検出器112、検出器112で検出された信号を誤り訂正復号するSISO復号器113−1・・・113−M、SISO復号器113−1・・・113−Mから出力された尤度を過去の繰り返しにおける尤度で補正する尤度補正部119−1・・・119−M、尤度補正部119−1・・・119−Mの出力を硬判定する判定器116−1・・・116−M、判定器116−1・・・116−Mの出力からレプリカ信号を作成するレプリカ作成器117−1・・・117−M、受信信号から伝搬路を推定する伝搬路推定器118、反復回数カウンタ110から構成される。
In FIG. 2, when the number of reception antennas is an integer N equal to or greater than 1, the reception side is detected by reception antennas 111-1,... 111-N, a
また、本実施の形態では、尤度補正部119−1・・・119−Mは、過去の繰り返しで得られた対数尤度比を、現在の繰り返しで得られた対数尤度比に加算する対数尤度比加算器114−1・・・114−M、過去の対数尤度比を記憶しておく記憶器115−1・・・115−Mから構成される。 Moreover, in this Embodiment, likelihood correction | amendment part 119-1 ... 119-M adds the log likelihood ratio obtained by the past repetition to the log likelihood ratio obtained by the present repetition. Log likelihood ratio adders 114-1... 114-M and storage units 115-1... 115-M for storing past log likelihood ratios.
また、受信装置には、前記構成要素の他にもD/A変換器、周波数変換部、帯域制限フィルタ、高周波増幅部などが含まれるが、本発明の動作に直接関わる要素ではないため図1、図2では省略している。 In addition to the above components, the receiver includes a D / A converter, a frequency converter, a band limiting filter, a high frequency amplifier, and the like, but is not an element directly related to the operation of the present invention. This is omitted in FIG.
次に図1、図2を参照して、本発明の動作を説明する。送信側のM個の誤り訂正符号化器101−1・・・101−Mにおいて、情報ビット系列b1(i)・・・bM(i)は、それぞれ符号化ビット系列c1(j)・・・cM(j)に符号化される。符号化ビット系列c1(j)・・・cM(j)は、それぞれ変調器102−1・・・102−Mで変調され、送信信号系列s1(k)・・・sM(k)が得られる。ここで、i=1・・・I、j=1・・・J、k=1・・・K(I,J,Kはそれぞれ1以上の整数)は、それぞれ情報ビット系列のインデックス、符号化ビット系列のインデックス、送信信号系列のインデックスをあらわす。 Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIGS. In the M error correction encoders 101-1 to 101 -M on the transmission side, the information bit sequences b 1 (i)... B M (i) are respectively encoded bit sequences c 1 (j). ... encoded as c M (j). The coded bit sequences c 1 (j)... C M (j) are respectively modulated by the modulators 102-1 to 102 -M, and the transmission signal sequences s 1 (k) to s M (k ) Is obtained. Here, i = 1... I, j = 1... J, k = 1... K (I, J, and K are each an integer of 1 or more) are an index of information bit sequence and encoding, respectively. Indicates the index of bit sequence and the index of transmission signal sequence.
送信信号系列s1(k)・・・sM(k)は、それぞれ送信アンテナ103−1・・・103−Mより送信され、伝搬路を通じて受信機の受信アンテナ111−1・・・111−Nで受信される。受信アンテナ111−1・・・111−Nで受信された受信信号系列r1(k)・・・rN(k)は、検出器112および伝搬路推定器118に入力される。検出器112は、M個の送信信号にそれぞれ対応する対数尤度比λ1(j)・・・λM(j)を出力する。ここで、干渉キャンセラの最大繰り返し回数を1以上の整数Gとする。
Transmission signal series s 1 (k)... S M (k) are transmitted from transmission antennas 103-1... 103-M, respectively, and receive antennas 111-1. N is received. Received signal sequences r 1 (k)... R N (k) received by receiving antennas 111-1 to 111 -N are input to
対数尤度比λ1(j)・・・λM(j)は、それぞれSISO誤り訂正復号器113−1・・・113−Mに入力され、g(≦G)回目の繰り返しにおける対数尤度比Λ1 g(i)・・・ΛM g(i)が得られる。対数尤度比加算器114−1・・・114−Mでは、g回目の繰り返しにおける対数尤度比Λ1 g(i)・・・ΛM g(i)に、記憶器115−1・・・115−Mに記憶されているg−1回目の繰り返しで得られた対数尤度比が加算される。対数尤度比加算器114−mの出力ΛCm g(i)は(数1)であらわされる。 Log-likelihood ratios λ 1 (j)... Λ M (j) are respectively input to SISO error correction decoders 113-1 to 113 -M, and log likelihoods in the g (≦ G) -th iteration. The ratio Λ 1 g (i)... Λ M g (i) is obtained. In the log likelihood ratio adders 114-1... 114-M, the log likelihood ratios Λ 1 g (i)... Λ M g (i) in the g-th iteration are stored in the storage units 115-1. The log likelihood ratio obtained by the g-1th iteration stored in 115-M is added. The output Λ Cm g (i) of the log likelihood ratio adder 114-m is expressed by (Expression 1).
判定器116−1・・・116−MではΛCm g(i)の硬判定を行い、硬判定値B1 g(i)・・・BM g(i)を出力する。 Performs hard decision of the decision unit 116-1 · · · 116-M in Λ Cm g (i), and outputs a hard decision value B 1 g (i) ··· B M g (i).
反復回数カウンタ110は、判定器116−1・・・116−Mから硬判定値B1 g(i)・・・BM g(i)が出力されたことを検知すると、反復回数gを1つカウントアップする。
When the
ここで、判定器116−1・・・116−Mでは、g<Gのとき、硬判定値B1 g(i)・・・BM g(i)を、g回目の繰り返しにおける推定値として、レプリカ作成器117−1・・・117−Mに送出する。一方、判定器116−1・・・116−Mは、g=Gのとき、B1 G(i)・・・BM G(i)を最終的な判定値として出力する。 Here, in the determiners 116-1 to 116 -M, when g <G, the hard decision values B 1 g (i)... B M g (i) are used as estimated values in the g-th iteration. , Replica creators 117-1 to 117-M. On the other hand, the determiners 116-1 to 116 -M output B 1 G (i)... B M G (i) as final determination values when g = G.
レプリカ作成器117−1・・・117−Mでは、硬判定値B1 g(i)・・・BM g(i)を再符号化、再変調した後、伝搬路推定器118で推定した伝搬路応答を乗算することで、g回目の繰り返しにおけるレプリカ信号系列smn g(k)を作成する。
In the replica creators 117-1 to 117-M, the hard decision values B 1 g (i) to B M g (i) are re-encoded and re-modulated, and then estimated by the
図3に、1回目の繰り返しにおける検出器112の具体的機能構成例を示す。1回目の繰り返しでは、前信アンテナ111−1・・・111−Nで受信された受信信号系列r1(k)・・・rN(k)は、同時送信された信号の数に分岐され、減算器304−11・・・304−MNに入力される。1回目の繰り返しの場合、レプリカ信号系列smn 1(k)は、0として減算器304−11・・・304−MNで減算されるため、減算器304−11・・・304−MNの出力は、入力と等しくなる。適応フィルタ301−1・・・302−Mは、減算器304−11・・・304−MNの出力であるrm=[rm1(k),・・・,rmN(k)]に適応フィルタ処理を行うことで、送信信号を検出する。検出された送信信号系列um(k)は(数2)のように示される。
FIG. 3 shows a specific functional configuration example of the
ここで、wmは適応フィルタ301−1・・・302−Mの最適重み係数を表し、伝搬路推定器118で推定された伝搬路から求められる。検出された送信信号系列um(k)をそれぞれ復調器203−1・・・203−Mで復調し、重み付け器203−1・・・203−Mで重み付けすることで対数尤度比λ1(j)・・・λM(j)を得る。
Here, w m represents the optimum weight coefficient of the adaptive filters 301-1 to 302-M, and is obtained from the propagation path estimated by the
図4に2回目以降の繰り返しにおける検出器112の具体的機能構成例を示す。g回目の繰り返しにおいて、受信アンテナ111−1・・・111−Nで受信された受信信号系列r1(k)・・・rN(k)は、同時送信された信号の数に分岐され、減算器304−11・・・304−MNにおいて、前回の繰り返しで得られた判定値から作成された干渉レプリカの減算がそれぞれ行われる。減算器304−11・・・304−MNで減算後の信号系列rmn(k)は(数3)のように示される。
FIG. 4 shows a specific functional configuration example of the
その後、rm1(k)・・・rmN(k)を適応フィルタ301−1・・・302−Mで重み付け合成し、送信信号を検出する。送信信号um(k)は(数4)のように示される。 Thereafter, r m1 (k)... R mN (k) is weighted and synthesized by adaptive filters 301-1... 302-M, and a transmission signal is detected. The transmission signal u m (k) is expressed as (Equation 4).
ここで、wmは適応フィルタ301−1・・・301−Mの係数であり、伝搬路推定器118で推定された伝搬路から求められる。rm=[rm1(k),・・・,rmN(k)]は、干渉キャンセル後の受信信号ベクトルを表す。次に、um(k)を復調器203−1・・・203−Mで復調し、重み付け器203−1・・・203−Mで重み付けすることで、対数尤度比λ1(j)・・・λM(j)を得る。
Here, w m is a coefficient of the adaptive filters 301-1 to 301 -M, and is obtained from the propagation path estimated by the
以上の干渉キャンセル処理の手順を図5に示す。図5に示すように、本実施の形態の受信装置では、空間多重信号を受信したら、反復回数カウンタ110はgを0に初期化する(A1)。検出器112において、適応フィルタ処理を行い(A2)、各送信アンテナ103−1・・・103−Mから送信された信号に対応する受信データu1(k),・・・,uM(k)を検出する。m個のSISO復号器が、検出されたm個の受信データを誤り訂正復号する(A3)。送信側では情報ビットを誤り訂正符号方法により符号化している。
The procedure of the above interference cancellation processing is shown in FIG. As shown in FIG. 5, in the receiving apparatus according to the present embodiment, when a spatially multiplexed signal is received,
次に、尤度補正部119が、一つ前の繰り返しにおける対数尤度比を、現在の繰り返しにおける対数尤度比に加算する(A4)。判定器116が、対数尤度比加算の出力を硬判定する(A5)。反復回数カウンタ110は、干渉キャンセルの繰り返し回数gを+1する(A6)。次に、反復回数カウンタ110は、gがGになったかを調べる(A7)。Gになっていれば判定器116は、硬判定値を受信ビット系列として後段に出力し、処理を終了する。Gになっていなければ、判定器116は、硬判定値をレプリカ作成器117におくり、レプリカを作成する(A8)。次に、減算器304は、各受信アンテナで受信した信号から干渉レプリカを減算し(A9)、適応フィルタ301は、適応フィルタ処理を行う(A10)。その後、(A3)のSISO復号器による受信データの誤り訂正復号を行う。
Next, the
このように、本実施の形態の受信装置によれば、過去の繰り返しにおける対数尤度比を、現在の繰り返しにおける対数尤度比に加算するという処理を行うため、ビット判定器に入力される対数尤度比は、過去の繰り返しから現在の繰り返しまでに得られた対数尤度比が積算された値となり、ビット判定時にキャンセル誤りの影響を受けた対数尤度比の寄与を小さくすることができる。その結果、キャンセル誤りによるビット誤りの数を減らすことができる。 Thus, according to the receiving apparatus of the present embodiment, the logarithm input to the bit decision unit is performed in order to perform the process of adding the log likelihood ratio in the past iteration to the log likelihood ratio in the current iteration. The likelihood ratio is a value obtained by integrating the log likelihood ratios obtained from the past iteration to the current iteration, and the contribution of the log likelihood ratio affected by the cancellation error at the time of bit determination can be reduced. . As a result, the number of bit errors due to cancellation errors can be reduced.
なお、本実施の形態において、尤度補正部119は、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比とg回目の繰り返しにおける対数尤度比とを等利得で加算したが、尤度補正部119は、(数5)のようにg−1回目の繰り返しにおける対数尤度比とg回目の繰り返しにおける対数尤度比とに適当な重みvを付けた後に加算しても良い。
In the present embodiment, the
このようにすることで、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比の信頼性が高い場合は加算時の寄与を大きくすることができ、キャンセル誤りの除去効果が高くなるという効果があり、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比の信頼性が低い場合は、重みvを大きくすることで加算による誤りの増加を防げるという効果がある。 By doing in this way, when the reliability of the log-likelihood ratio in the g-1th iteration is high, there is an effect that the contribution at the time of addition can be increased, and the effect of removing the cancellation error is increased. When the reliability of the log-likelihood ratio in the first iteration is low, there is an effect that an increase in errors due to addition can be prevented by increasing the weight v.
なお、本実施の形態において、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比とg回目の繰り返しにおける対数尤度比との加算を、すべてのビットに対して行ったが、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比の符号とg回目の繰り返しにおける対数尤度比との符号が異なるビットのみ加算し、符号が同じならば加算をしない構成としても良い。このようにすることで、キャンセル誤りの発生していないビットに対する対数尤度比加算処理を削減できるという効果がある。 In this embodiment, the log likelihood ratio in the g-1 iteration and the log likelihood ratio in the g iteration are added to all bits, but the g-1 iteration is performed. It is also possible to add only the bits having different signs in the log likelihood ratio in the log and the log likelihood ratio in the g-th iteration, and do not add if the signs are the same. By doing in this way, there is an effect that the log likelihood ratio addition processing for the bits in which no cancellation error has occurred can be reduced.
なお、本実施の形態において、適応フィルタ301−1・・・301−Mを設けたが、ゼロ・フォーシング検出器や最尤検出器を設ける構成としても良い。ゼロ・フォーシング検出器を設けた場合には、検出処理の演算量を削減できるという効果があり、最尤検出器を設けた場合には、受信アンテナ数、必要な繰り返し数を削減できるという効果がある。 In this embodiment, the adaptive filters 301-1 to 301-M are provided. However, a configuration in which a zero-forcing detector or a maximum likelihood detector is provided may be employed. When a zero-forcing detector is provided, the amount of detection processing can be reduced. When a maximum likelihood detector is provided, the number of reception antennas and the number of required repetitions can be reduced. There is.
なお、本実施の形態において、図1に示した送信装置では、M個の誤り訂正符号化器101−1・・・101−M、M個の変調器102−1・・・102−Mを設けたが、図6に示されるように、送信側では一つの誤り訂正符号化器101、一つの変調器102を設け、変調後の信号を直並列変換器504によりM個の系列に分割し、それぞれ送信アンテナ103−1・・・103−Mから送信することも可能である。この場合、図7に示されるように、受信側では、検出器112から出力される各送信信号に対応する対数尤度比を、並直列変換器511で一つの信号系列に変換し、一つのSISO復号器113、一つの尤度補正部119、一つの判定器116を用いて処理する構成とすることができる。
In the present embodiment, the transmission apparatus shown in FIG. 1 includes M error correction encoders 101-1 to 101-M and M modulators 102-1 to 102-M. As shown in FIG. 6, one
なお、本実施の形態において、受信装置は、図8に示されるようにシリアル型干渉キャンセラを用いた構成とすることも可能である。この場合、まず、検出したいM個の送信信号を、ランク付け部121で信号検出を行う順にランク付けを行う。
In the present embodiment, the receiving apparatus may be configured to use a serial interference canceller as shown in FIG. In this case, first, the M transmission signals to be detected are ranked in the order in which the signal is detected by the
次にランクが最上位の信号を検出器120−1で検出する。検出器120−1の出力はSISO復号器113−1で誤り訂正復号され、尤度補正部119−1で尤度補正され、判定器116−1で硬判定される。硬判定値B1(i)はレプリカ作成器117−1に入力され、レプリカ信号が作成される。作成されたレプリカ信号は減算器122−11・・・122−1Nに入力され、受信信号系列r1(k)・・・rN(k)から減算される。以上の処理をランクの高い信号から順にランクが最下位の信号まで行っていく。 Next, the detector 120-1 detects the signal having the highest rank. The output of detector 120-1 is subjected to error correction decoding by SISO decoder 113-1, likelihood-corrected by likelihood correction section 119-1, and hard-decisioned by determiner 116-1. The hard decision value B 1 (i) is input to the replica creator 117-1 and a replica signal is created. The created replica signal is input to the subtracters 122-11... 122-1N and subtracted from the received signal series r 1 (k)... R N (k). The above processing is performed from the signal with the highest rank to the signal with the lowest rank.
その後、ランクが最上位の信号からランクが最下位の信号までの検出処理をG回繰り返す。このようにすることで、受信信号から検出したい信号よりランクの高い信号がキャンセルされた信号を元に受信データを検出できる、つまり、ランクの高い信号がキャンセルされたものは、受信信号からランクの高い信号成分がキャンセルされた状態になっていますので、その信号を用いて信号検出すれば、キャンセルされていない受信信号を用いて検出する場合に比べて、キャンセルされた信号成分の数だけダイバーシチ利得が発生するため、すべての信号を並列に検出する場合より複数アンテナによるダイバーシチ利得を向上できるという効果がある。ランク付けの例として、各送信信号の受信電力や干渉キャンセル後の平均二乗誤差、信号対雑音電力比、SIRの大きさが挙げられる。 Thereafter, the detection process from the signal with the highest rank to the signal with the lowest rank is repeated G times. In this way, it is possible to detect received data based on a signal in which a signal having a higher rank than the signal to be detected is canceled from the received signal, i.e., a signal having a higher rank canceled from the received signal. Since the high signal component is in a canceled state, if the signal is detected using that signal, the diversity gain is equal to the number of signal components canceled compared to the case where detection is performed using the received signal that has not been canceled. Therefore, the diversity gain by a plurality of antennas can be improved as compared with the case where all signals are detected in parallel. Examples of ranking include received power of each transmission signal, mean square error after interference cancellation, signal-to-noise power ratio, and SIR size.
なお、本実施の形態において、空間多重信号としてマルチキャリア信号を用いてもよい。マルチキャリア信号をサブキャリアに分ける離散フーリエ変換機を備え、サブキャリアごとに前記干渉キャンセル処理を行うようにすることで、マルチパス伝搬環境における干渉キャンセル処理を効果的に実現できる。 In the present embodiment, a multicarrier signal may be used as the spatially multiplexed signal. By providing a discrete Fourier transformer that divides a multicarrier signal into subcarriers and performing the interference cancellation processing for each subcarrier, interference cancellation processing in a multipath propagation environment can be effectively realized.
なお、本実施の形態において、尤度補正手段として図9に示される過去から現在の繰り返しで得られた尤度比を入力とする低域通過フィルタを備える尤度補正手段1901を用いても良い。尤度補正手段1901は、尤度変換器1902、記憶器1903、タップ係数乗算器1904−0・・・1904−T、加算器1905で構成される。ここで、Tは1以上の整数であり、低域通過フィルタのタップ数をあらわす。尤度変換器1902は入力されてきた対数尤度比Λm g(i)を(数6)の変換式を用いて期待値Xm g(i)に変換する。
In the present embodiment, likelihood correction means 1901 having a low-pass filter that inputs a likelihood ratio obtained from the past to the current iteration shown in FIG. 9 as input may be used as the likelihood correction means. . The likelihood correcting unit 1901 includes a
期待値Xm g(i)は、タップ係数乗算器1904−0で低域通過フィルタのタップ係数hm g(i)を乗算される。記憶器1903には過去T回の繰り返しにおける期待値が記憶されている。タップ係数乗算器1904−1・・・1904−Tでは、それぞれt回前の繰り返しにおける期待値Xm g−t(i)と低域通過フィルタのタップ係数hm t(i)の乗算が行われる。ここで、tは1以上T以下の任意の正の整数である。乗算器1904−0・・・1904−Tの出力は、加算器1905で加算される。加算器1905の出力は(数7)であらわされ、尤度補正手段は(数7)で与えられる信号の最大値に(数6)の変換式の逆変換を行ったのち、補正後の尤度として出力する。
The expected value X m g (i) is multiplied by a tap coefficient h m g (i) of the low-pass filter by a tap coefficient multiplier 1904-0. The
このようにすることで、キャンセル誤りの影響により生じる繰り返しごとの尤度比の揺らぎを補正することができる。 By doing so, it is possible to correct the fluctuation of the likelihood ratio for each repetition caused by the influence of the cancellation error.
(実施の形態2)
図10は本発明の実施の形態2における受信装置の図である。本発明の実施の形態2における送信側の構成は図1と同様なので省略する。また、図10において、図1および図2、図3、図4と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 10 is a diagram of a receiving apparatus according to
図10中の誤り検出器602−1・・・602−Mでは、判定器116−1・・・116−Mから出力されたg回目の繰り返しにおける硬判定値B1 g(i)・・・BM g(i)の誤り検出を行い、誤り検出結果emを誤りがあれば1、なければ0として、emを検出器601に送る。ここで、em=0のとき、判定器116−mは硬判定値Bm g(i)をレプリカ作成器117−mに送る。また、判定器116−mは、硬判定値Bm g(i)を送信アンテナ103−mから送信された信号の判定値として後段に出力し、それ以降の繰り返しでは送信アンテナ103−mから送信された信号に対する干渉キャンセル処理は行わない。一方、em=1の場合は本発明の実施の形態1における処理と同じ処理を行うため、説明を省略する。なお、誤り検出器は、硬判定値Bm g(i)を処理せずに出力する。
In error detectors 602-1... 602-M in FIG. 10, hard decision values B 1 g (i) in the g-th iteration output from the determiners 116-1. performing error detection of B M g (i), 1 if there is an error the
図11に、2回目以降の繰り返しにおける検出器601の具体的機能構成例を示す。1回目の繰り返しにおける検出器601の具体的機能構成例は、図2に示される本発明の実施の形態1における検出器112と同じ構成のため説明を省略する。
FIG. 11 shows a specific functional configuration example of the
g回目の繰り返しにおいて、図4における誤り検出器602−1・・・602−Mから送られてきた検出結果e1・・・eMは、スイッチ701−1・・・701−Mに入力される。 In the g-th iteration, the detection results e 1 ... e M sent from the error detectors 602-1 to 602-M in FIG. 4 are input to the switches 701-1 to 701-M. The
スイッチ701−1・・・701−Mは、em=1の場合は減算器304−m1・・・304−mNの出力信号を適応フィルタ301−mに出力する。em=0の場合は、減算器304−m1・・・304−mNの出力信号を適応フィルタ301−mに出力せず、適応フィルタ301−mでの処理は行わない。その後、適応フィルタ301−mにおいて適応フィルタ処理を行う信号系列については、実施の形態1と同じ処理を行い、適応フィルタ301−mにおいて適応フィルタ処理を行わない信号系列については以降の繰り返しで何も行わない。 The switches 701-1 to 701-M output the output signals of the subtractors 304-m1 to 304-mN to the adaptive filter 301-m when e m = 1. When e m = 0, the output signal of the subtractors 304-m1... 304-mN is not output to the adaptive filter 301-m, and the processing in the adaptive filter 301-m is not performed. Thereafter, the same processing as that of the first embodiment is performed for the signal sequence for which the adaptive filter 301-m performs adaptive filter processing, and nothing is repeated for the signal sequence for which no adaptive filter processing is performed in the adaptive filter 301-m. Not performed.
以上で述べた干渉キャンセルの処理の手順を図12に示す。図12に示すように、本実施の形態における受信装置では、空間多重信号を受信したら、反復回数カウンタ110は、gを0に初期化する。また、誤り検出器602−mは、emを1に初期化する(B1)。次に、検出器601は、適応フィルタ処理を行い(B2)、送信アンテナ103−1・・・103−Mから送信された信号に対応する受信データu1(k),・・・,uM(k)を検出する。次に、検出器601は、emの判定を行い(B3)、em=0の場合は、m番目の信号に対する以降の処理を(B8)までスルーする。em=1の場合、受信データum(k)は誤り訂正復号される(B4)。送信側では情報ビットを誤り訂正符号方法により符号化している。
FIG. 12 shows the procedure of the interference cancellation process described above. As shown in FIG. 12, in the receiving apparatus according to the present embodiment, when a spatially multiplexed signal is received,
次に、一つ前の繰り返しにおける対数尤度比を、現在の繰り返しにおける対数尤度比に加算する(B5)。対数尤度比加算器114−1・・・114−Mの出力は硬判定される(B6)。誤り検出器602は、硬判定された信号の誤り検出を行い、誤りがなければem=0、誤りがあればem=1とする(B7)。反復回数カウンタ110は、干渉キャンセルの繰り返し回数gを1つカウントアップする(B8)。次に、反復回数カウンタ110は、gがGかどうかを調べる(B9)。Gになっていれば判定器116は、硬判定値を受信ビット系列として後段に出力し、処理を終了する。Gになっていなければ、判定器116は、硬判定値をレプリカ作成器117におくり、レプリカを作成する(B10)。
Next, the log likelihood ratio in the previous iteration is added to the log likelihood ratio in the current iteration (B5). The outputs of the log likelihood ratio adders 114-1... 114-M are hard-decided (B6).
次に、減算器304は、受信アンテナ111−1・・・111−Nで受信した信号から干渉レプリカを減算する(B11)。適応フィルタ301で適応フィルタ処理を行う(B12)。その後、(B3)に戻る。
Next, the
このように、本実施の形態の受信装置によれば、過去の繰り返しにおける対数尤度比を、現在の繰り返しにおける対数尤度比に加算するという処理を行うため、ビット判定器に入力される対数尤度比は、過去の繰り返しから現在の繰り返しまでに得られた対数尤度比が積算された値となり、ビット判定時にキャンセル誤りの影響を受けた対数尤度比の寄与を小さくすることができる。その結果、キャンセル誤りによるビット誤りの数を減らすことができる。 Thus, according to the receiving apparatus of the present embodiment, the logarithm input to the bit decision unit is performed in order to perform the process of adding the log likelihood ratio in the past iteration to the log likelihood ratio in the current iteration. The likelihood ratio is a value obtained by integrating the log likelihood ratios obtained from the past iteration to the current iteration, and the contribution of the log likelihood ratio affected by the cancellation error at the time of bit determination can be reduced. . As a result, the number of bit errors due to cancellation errors can be reduced.
しかも、この場合、誤り検出により誤りがないと判定された信号に対しては、それ以降の繰り返しで干渉キャンセルを実施しないため、適応フィルタ、SISO復号、対数尤度比加算、および硬判定の一連の処理が不要になるため、演算量を削減できる。また、正しく判定された信号から信頼性の低いレプリカを減算することで発生する不必要なキャンセル誤りの発生も防止できる。 In addition, in this case, interference cancellation is not performed in subsequent iterations for a signal determined to have no error by error detection, so that a series of adaptive filters, SISO decoding, log likelihood ratio addition, and hard decision are performed. Therefore, the amount of calculation can be reduced. In addition, it is possible to prevent an unnecessary cancellation error that occurs by subtracting a replica with low reliability from a correctly determined signal.
なお、本実施の形態において、干渉キャンセラ装置は、M個の送信信号を、信号検出を行う順にランク付けし、そのランクに従って順に干渉キャンセル処理を行うシリアル型干渉キャンセラとしても良い。このようにすることで、ランクの低い信号はその信号よりランクの高い信号がキャンセルされた後に検出されるので、すべての信号を並列に検出する場合より複数アンテナによるダイバーシチ利得を向上できるという効果がある。ランク付けの例として、各送信信号の受信電力や干渉キャンセル後の平均二乗誤差、信号対雑音電力比、SIRの大きさが挙げられる。 In the present embodiment, the interference canceller apparatus may be a serial interference canceller that ranks M transmission signals in the order in which signal detection is performed and performs interference cancellation processing in order according to the rank. By doing so, since a signal with a lower rank is detected after a signal with a higher rank than that signal is canceled, the diversity gain by multiple antennas can be improved as compared with the case where all signals are detected in parallel. is there. Examples of ranking include received power of each transmission signal, mean square error after interference cancellation, signal-to-noise power ratio, and SIR size.
(実施の形態3)
図13は本発明の実施の形態3における送信側の構成を示すブロック図である。また、図14は本発明の実施の形態3における受信装置の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 3)
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the transmission side in the third embodiment of the present invention. FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the receiving apparatus according to
図14に示す干渉キャンセラ処理を含む受信装置は、空間多重されたLDPC符号化信号を受信する繰り返し干渉キャンセラであり、受信アンテナ111−1・・・111−M、受信信号から送信信号を検出する検出器112、検出されたLDPC符号化信号を復号するLDPC復号部と過去の繰り返しで得られた対数尤度比を現在の繰り返しで得られた対数尤度比に加算する対数尤度比加算器と過去の対数尤度比を記憶しておく記憶器と対数尤度比加算器の出力を硬判定する判定器とを具備するLDPC復号器911、判定器出力からレプリカ信号を作成するレプリカ作成器117受信信号から伝搬路を推定する伝搬路推定器118から構成される。
14 is an iterative interference canceller that receives a spatially multiplexed LDPC encoded signal, and detects a transmission signal from the reception antennas 111-1 to 111 -M and the reception signal.
また、図13、図14において、図1および図2、図3、図4と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。 13 and 14, the same components as those in FIGS. 1, 2, 3, and 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
次に図13、図14を参照して、本発明の実施の形態3における動作を説明する。干渉キャンセラの繰り返し回数をg(≦G)とする。送信側ではM個のLDPC符号化器901−1・・・901−Mにおいて、情報ビット系列b1(i)・・・bM(i)がそれぞれ符号化ビット系列c1(j)・・・cM(j)に符号化される。符号化ビット系列c1(j)・・・cM(j)はそれぞれ変調器102−1・・・102−Mで変調され、送信信号系列s1(k)・・・sM(k)が得られる。 Next, the operation in the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Let g (≦ G) be the number of repetitions of the interference canceller. On the transmission side, information bit sequences b 1 (i)... B M (i) are encoded bit sequences c 1 (j), respectively, in M LDPC encoders 901-1. Encoded as c M (j) The coded bit sequences c 1 (j)... C M (j) are respectively modulated by the modulators 102-1 to 102-M, and the transmission signal sequences s 1 (k) to s M (k). Is obtained.
送信信号系列s1(k)・・・sM(k)は、それぞれ送信アンテナ103−1・・・103−Mより送信され、伝搬路を通じて受信機におけるN本の受信アンテナ111−1・・・111−Nで受信される。受信アンテナ111−1・・・111−Nで受信された受信信号系列r1(k)・・・rN(k)は、検出器112に入力される。検出器112は、送信アンテナ103−1・・・103−Mから送信された信号に、それぞれ対応する対数尤度比λ1(j)・・・λM(j)を出力する。検出器112の構成は図3、図4に示される実施の形態1における構成と同じであるため省略する。対数尤度比λ1(j)・・・λM(j)は、それぞれLDPC復号器911−1・・・911−Mに入力される。LDPC復号器911−1・・・911−Mは、硬判定値B1 g(i)・・・BM g(i)を出力する。
Transmission signal sequence s 1 (k)... S M (k) is transmitted from each of transmission antennas 103-1... 103-M, and N reception antennas 111-1. Received at 111-N. Received signal series r 1 (k)... R N (k) received by receiving antennas 111-1 to 111 -N are input to
反復回数カウンタ110は、判定器116−1・・・116−Mから硬判定値B1 g(i)・・・BM g(i)が出力されたことを検知すると、反復回数gを1つカウントアップする。
When the
ここで、判定器116−1・・・116−Mでは、g<Gのとき、硬判定値Bm g(i)をレプリカ作成器117−1・・・117−Mに送り、g+1回目の繰り返しで用いる。一方、判定器116−1・・・116−Mは、g=Gのとき、硬判定値B1 g(i)・・・BM g(i)を干渉キャンセラの出力として出力する。レプリカ作成器117−1・・・117−Mでは、硬判定値B1 g(i)・・・BM g(i)を再符号化、再変調した後、伝搬路応答をかけることで、g回目の繰り返しにおけるレプリカ信号系列smn g(k)が得られる。 Here, the decision unit 116-1 ··· 116-M, g <time G, the feed hard decision value B m g (i) to the replica generator 117-1 ··· 117-M, g + 1 th Use repeatedly. On the other hand, the determiners 116-1 to 116-M output the hard decision values B 1 g (i)... B M g (i) as the output of the interference canceller when g = G. The replica creators 117-1 to 117-M re-encode and remodulate the hard decision values B 1 g (i)... B M g (i), and then apply a propagation path response. A replica signal sequence s mn g (k) in the g-th iteration is obtained.
図15にLDPC復号器911−mの構成を示す。LDPC復号器911−mの復号繰り返し回数をp(≦P)とする(Pは1以上の整数)。LDPC復号器911−mに入力された対数尤度比λm(j)は、LDPC復号部1001でLDPC復号され、p回目の復号繰り返しにおける対数尤度比Λm g,p(j)が得られる。次に対数尤度比加算器114−mにおいてg−1回目の干渉キャンセラの繰り返しで得られた対数尤度比ΛCm g−1(j)がLDPC復号器1001から得られたΛm g,p(j)に加算される。次の(数8)で示される加算によりg回目の干渉キャンセル繰り返し、p回目のLDPC復号繰り返しにおける対数尤度比ΛCm g,p(j)が得られる。
FIG. 15 shows the configuration of the LDPC decoder 911-m. Let p (≦ P) be the number of decoding iterations of the LDPC decoder 911-m (P is an integer of 1 or more). The log likelihood ratio λ m (j) input to the LDPC decoder 911-m is subjected to LDPC decoding by the
対数尤度比ΛCm g,p(j)は判定器116−mで硬判定され、硬判定値Bm g,p(i)が得られる。硬判定値Bm g,p(i)はパリティ検査器1002でパリティ検査され、パリティ検査和が0であるならば、g回目の干渉キャンセル繰り返しの硬判定値Bm g(i)として硬判定値Bm g,p(i)を出力する。
The log likelihood ratio Λ Cm g, p (j) is hard-decided by the determiner 116-m, and a hard decision value B m g, p (i) is obtained. The hard decision value B m g, p (i) is parity-checked by the
また、このときの対数尤度比ΛCm g,p(j)をg回目の干渉キャンセル繰り返しにおける対数尤度比ΛCm g(j)として記憶器115−mに送り、g+1回目の干渉キャンセル繰り返しで使用する。 Further, the log likelihood ratio Λ Cm g, p (j) at this time is sent to the storage device 115-m as the log likelihood ratio Λ Cm g (j) in the g-th interference cancellation repetition, and the g + 1-th interference cancellation repetition is performed. Used in.
一方、パリティ検査和が0でない場合、LDPC復号器911−mの繰り返し回数p=Pならば、g回目の干渉キャンセル繰り返しの硬判定値Bm g(i)として硬判定値Bm g,p(i)を出力し、このときの対数尤度比ΛCm g,p(j)をg回目の干渉キャンセル繰り返しにおける対数尤度比ΛCm g(j)として記憶器115−mに送り、g+1回目の干渉キャンセル繰り返しで使用する。つまり、パリティ検査和が0である場合と比較して、硬判定値の出力はしないことが特徴となる。LDPC復号器911−mの繰り返し回数p<Pならば対数尤度比ΛCm g,p(j)を初期尤度としてLDPC復号部1001に入力し、p+1回目のLDPC復号を行う。
On the other hand, if the parity check sum is not 0 and the number of repetitions p = P of the LDPC decoder 911-m, the hard decision value B m g, p is set as the hard decision value B m g (i) of the g-th interference cancellation iteration. (i) outputs, sends the log-likelihood ratio lambda Cm g, p storing unit 115-m to (j) as a log likelihood ratio in the interference cancellation iteration of g-th lambda Cm g (j) at this time, g + 1 Used for repeated interference cancellation. That is, compared to the case where the parity check sum is 0, the hard decision value is not output. If the number of iterations p <P of the LDPC decoder 911-m, the log likelihood ratio Λ Cm g, p (j) is input as an initial likelihood to the
以上の干渉キャンセル処理の手順を図16に示す。図16に示すように、本実施の形態における受信装置では、空間多重されたLDPC符号化信号を受信したら、反復回数カウンタ110はgを0に初期化する(C1)。検出器112は、各送信アンテナから送信された信号に対応する受信データu1(k),・・・,uM(k)を検出する(C2)。LDPC復号器911は、LDPC復号の繰り返し回数pを1に初期化する(C3)。LDPC復号器911は、検出された信号をLDPC復号する(C4)。
The procedure of the above interference cancellation process is shown in FIG. As shown in FIG. 16, in the receiving apparatus according to the present embodiment, when a spatially multiplexed LDPC encoded signal is received,
次に、尤度補正部119は、一つ前の繰り返しにおける対数尤度比を、現在の繰り返しにおける対数尤度比に加算する(C5)。対数尤度比加算後の出力は、硬判定器116で硬判定される(C6)。次にパリティ検査器1002は、パリティ検査を行い(C7)、パリティ検査和が0ならば(C10)へ移り、0でないならばLDPC復号器911の繰り返し回数の判定を行う(C8)。ここで、p=Pならば(C10)へ移る。p<Pならば、LDPC復号器911は、pを+1して(C9)、再びLDPC復号を行う(C4)。反復回数カウンタ110は、干渉キャンセルの繰り返し回数gを+1する(C10)。次に、反復回数カウンタ110は、gがGになったかを調る(C11)。Gになっていれば判定器116は、硬判定値を出力し、処理を終了する。Gになっていなければ、判定器116は、硬判定値をレプリカ作成器117へ送りレプリカを作成する(C12)。
Next, the
次に、減算器304は、各受信アンテナで受信した信号から干渉レプリカを減算する(C13)。検出器112は、適応フィルタ処理を行う(C14)。その後(C3)に移る。
Next, the
このように、本実施の形態の受信装置によれば、過去の繰り返しにおける対数尤度比を、現在の繰り返しにおける対数尤度比に加算するという処理を行うため、ビット判定器に入力される対数尤度比は、過去の繰り返しから現在の繰り返しまでに得られた対数尤度比が積算された値となり、ビット判定時にキャンセル誤りの影響を受けた対数尤度比の寄与を小さくすることができる。その結果、キャンセル誤りによるビット誤りの数を減らすことができる。 Thus, according to the receiving apparatus of the present embodiment, the logarithm input to the bit decision unit is performed in order to perform the process of adding the log likelihood ratio in the past iteration to the log likelihood ratio in the current iteration. The likelihood ratio is a value obtained by integrating the log likelihood ratios obtained from the past iteration to the current iteration, and the contribution of the log likelihood ratio affected by the cancellation error at the time of bit determination can be reduced. . As a result, the number of bit errors due to cancellation errors can be reduced.
なお、本実施の形態において、図17、図18に示されるように、LDPC復号器1211−1・・・1211−Mは、硬判定値B1 g(i)・・・BM g(i)とパリティ検査結果BmHm tを出力し、実施の形態2における検出器601を用いた構成にしても良い。この場合、パリティ検査和BmHm tが0であるならば、g回目の干渉キャンセル繰り返しの硬判定値Bm g(i)として硬判定値Bm g,p(i)とパリティ検査和BmHm tを出力し、それ以降の干渉キャンセル繰り返しではm番目の信号に対する干渉キャンセル処理を停止する。また、このときの対数尤度比ΛCm g,p(j)をg回目の干渉キャンセル繰り返しにおける対数尤度比ΛCm g(j)として記憶器115−mに送り、g+1回目の干渉キャンセル繰り返しで使用する。
In this embodiment, as shown in FIGS. 17 and 18, the LDPC decoders 1211-1 to 1211-M have hard decision values B 1 g (i) to B M g (i ) And parity check result B m H m t may be output, and the
このようにすることで、前記した本実施の形態の効果に加えて、パリティ検査器1002により誤りがないと判定された信号に対しては、それ以降の繰り返しで干渉キャンセルを実施しないため、干渉キャンセル、適応フィルタ、SISO復号、対数尤度比加算、および硬判定の一連の処理が不要になるため、演算量を削減でき、さらに、不必要なキャンセル誤りの発生を防止できる。
In this way, in addition to the effects of the present embodiment described above, interference cancellation is not performed on the signal determined by the
ここで、上記した構成によれば良好なビット誤り率特性が得られることを以下の条件でシミュレーションを行って確認した。伝搬路応答は既知とした。シミュレーションに用いたパラメータは以下の通りである。 Here, it was confirmed by performing a simulation under the following conditions that a good bit error rate characteristic can be obtained according to the above configuration. The propagation path response is assumed to be known. The parameters used for the simulation are as follows.
送信アンテナ数:4
受信アンテナ数:4
変調方式:64QAM−OFDM
サブキャリア数:48
誤り訂正方式:符号化率0.8、符号長2000のLDPC符号
復号方式:min−sum復号、最大繰り返し数50
干渉キャンセラの最大繰り返し数:6
フェージング:準静的20波レイリーフェージング(rms遅延スプレッド50ns)
インターリーブ:深さ16ビットのブロックインターリーバ
図19に、このビット誤り率特性のシミュレーション結果を示す。横軸は平均Eb/N0(ビットエネルギー/雑音電力密度)である。本実施形態により、10−4のビット誤り率を達成するEb/N0の値が、干渉キャンセラを用いない場合に比べて約5dB、対数尤度比の加算を行わない干渉キャンセラを用いた場合に比べて約3dB改善する。したがって、本実施形態の構成は有効に動作することがわかる。
Number of transmitting antennas: 4
Number of receiving antennas: 4
Modulation method: 64QAM-OFDM
Number of subcarriers: 48
Error correction method: LDPC code with coding rate 0.8 and code length 2000 Decoding method: min-sum decoding, maximum number of repetitions 50
Maximum number of interference canceller repetitions: 6
Fading: Quasi-static 20-wave Rayleigh fading (rms delay spread 50 ns)
Interleaving: Block interleaver with a depth of 16 bits FIG. 19 shows a simulation result of this bit error rate characteristic. The horizontal axis is the average E b / N 0 (bit energy / noise power density). According to this embodiment, the value of E b / N 0 that achieves a bit error rate of 10 −4 is about 5 dB compared to the case where no interference canceller is used, and an interference canceller that does not add a log likelihood ratio is used. Compared to the case, the improvement is about 3 dB. Therefore, it can be seen that the configuration of the present embodiment operates effectively.
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4は、誤り訂正符号方式として低密度パリティ検査(LDPC:Low-DensityParity-Check)符号化を用い、受信側のSISO復号器としてLDPC復号器を備える、多入力多出力(MIMO:Multi−Input Multi−Output)システムにおいて、空間多重された信号を、繰り返し干渉キャンセラを用いて受信する受信装置の構成を示す。本実施の形態では、LDPC復号器の後に尤度補正部を備え、繰り返し毎に得られる尤度を補正することで、誤り率の改善を図る。
(Embodiment 4)
図20は、本発明の実施の形態4における送信側の構成を示すブロック図である。また、図21は、本発明の実施の形態4における受信装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration on the transmission side in
なお、以下、本発明ではビットが+1である確率と、−1である確率との比(または0である確率と1である確率との比)を対数で表現したものを対数尤度比と定義して用いる。前記対数尤度比として、確率領域で処理を行うLDPC復号アルゴリズム、例えば、sum−productアルゴリズムやBelief propagationアルゴリズムの入力値および出力値の対数表現や、対数領域で処理を行う前記復号アルゴリズムの入力値および出力値が利用できる。 Hereinafter, in the present invention, a log likelihood ratio is a ratio of a probability that a bit is +1 and a probability that is −1 (or a ratio of a probability that is 0 and a probability that is 1) expressed as a logarithm. Define and use. As the log likelihood ratio, an LDPC decoding algorithm that performs processing in a probability domain, for example, a logarithmic representation of input values and output values of a sum-product algorithm or a Belief propagation algorithm, or an input value of the decoding algorithm that performs processing in a logarithmic domain And output values are available.
以下では、説明を簡単にするため、送信アンテナ数Mを2、受信アンテナ数Nを2とした場合のMIMOシステムにおいて、最大繰り返し数G(G−1段の第2の干渉キャンセル処理部)を3とし、信号検出処理を3回繰り返す干渉キャンセラについて説明する。もちろん、これは一例であり、アンテナ数、繰り替えし数が上記以外の場合でも本発明を適用することは可能であり、本発明の効果を得ることができる。 In the following, in order to simplify the description, in a MIMO system in which the number of transmitting antennas M is 2 and the number of receiving antennas N is 2, the maximum number of repetitions G (the second interference cancellation processing unit of G-1 stage) is An interference canceller that repeats signal detection processing three times will be described. Of course, this is merely an example, and the present invention can be applied even when the number of antennas and the number of repetitions are other than those described above, and the effects of the present invention can be obtained.
図20に示す送信側は、それぞれ二つずつのLDPC符号化器2101、変調器2102、送信アンテナ2103から構成される。
The transmission side illustrated in FIG. 20 includes two
図21に示す受信側は、受信アンテナ2111、1回目の信号検出処理において受信信号から受信データを検出する検出器2112(第1の検出器)、2回目以降の信号検出処理において受信信号とレプリカ信号から送信信号を検出する検出器2120(第2の検出器)、検出器2112、2120で検出された信号を、LDPC復号するLDPC復号器2113、2回目以降の繰り返しにおいて、LDPC復号器2113から出力された尤度を過去の繰り返しにおける尤度で補正し、補正後の尤度を蓄積する尤度補正部2119、LDPC復号器2113または尤度補正部2119の出力を硬判定するビット判定器2116、ビット判定器2116の出力からレプリカ信号を作成し、蓄積するレプリカ作成器2117、受信信号から伝搬路を推定する伝搬路推定器2118から構成される。
The receiving side shown in FIG. 21 includes a receiving
ここで、第1の干渉キャンセル処理部は、検出器2112、LDPC復号器2113−1、2113−2、ビット判定器2116−1、2116−2から構成され、第1段目の第2の干渉キャンセル処理部は、検出器2120−1、LDPC復号器2113−3、2113−4、ビット判定器2116−3、2116−4、レプリカ生成器2117−1、尤度補正部2119−1、2119−2から構成され、第2段目の第2の干渉キャンセル処理部は、検出器2120−2、LDPC復号器2113−5、2113−6、ビット判定器2116−5、2116−6、レプリカ生成器2117−2、尤度補正部2119−3、2119−4から構成される。
Here, the first interference cancellation processing unit includes a
また、本実施の形態では尤度補正部2119は、図22で示されるように、過去の繰り返しで得られた対数尤度比を、現在の繰り返しで得られた対数尤度比に加算する対数尤度比加算器2114から構成される。また、受信装置には、前記構成要素の他にもA/D変換器、周波数変換部、帯域制限フィルタ、高周波増幅部などが含まれるが、本発明の動作に直接関わる要素ではないため図20、図21では省略している。
In the present embodiment, the
次に図20、図21を参照して本発明の動作を説明する。送信側の2個のLDPC符号化器2101−1、2101−2において、情報ビット系列b1(i)、b2(i)は、それぞれ符号化ビット系列c1(j)、c2(j)に符号化される。符号化ビット系列c1(j)、c2(j)は、それぞれ変調器2102−1、2102−2で変調され、送信信号系列s1(k)、s2(k)が得られる。ここで、i=1・・・I、j=1・・・J、k=1・・・K(I,J,Kはそれぞれ1以上の整数)は、それぞれ情報ビット系列のインデックス、符号化ビット系列のインデックス、送信信号系列のインデックスをあらわす。 Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIGS. In the two LDPC encoders 2101-1 and 2101-2 on the transmission side, the information bit sequences b 1 (i) and b 2 (i) are encoded bit sequences c 1 (j) and c 2 (j, respectively). ). The coded bit sequences c 1 (j) and c 2 (j) are modulated by modulators 2102-1 and 2102-2, respectively, and transmission signal sequences s 1 (k) and s 2 (k) are obtained. Here, i = 1... I, j = 1... J, k = 1... K (I, J, and K are each an integer of 1 or more) are an index of information bit sequence and encoding, respectively. Indicates the index of bit sequence and the index of transmission signal sequence.
送信信号系列s1(k)、s2(k)は、それぞれ送信アンテナ2103−1、2103−2より送信され、伝搬路を通じて受信装置の受信アンテナ2111−1、2111−2で受信される。 The transmission signal sequences s 1 (k) and s 2 (k) are transmitted from the transmission antennas 2103-1 and 2103-2, respectively, and received by the reception antennas 2111-1 and 111-2 of the reception device through the propagation path.
受信アンテナ2111−1、2111−2で受信された受信信号系列r1(k)、r2(k)は、検出器2112および伝搬路推定器2118に入力される。検出器2112は、2個の送信信号にそれぞれ対応する対数尤度比λ1(j)、λ2(j)を出力する。
Received signal sequences r 1 (k) and r 2 (k) received by receiving antennas 2111-1 and 111-2 are input to
対数尤度比λ1(j)、λ2(j)はそれぞれLDPC復号器2113−1、2113−2に入力され、1回目の繰り返しにおける対数尤度比Λ1 1(i)、Λ2 1(i)が出力される。その後、ビット判定器2116−1,2116−2において、ビット判定が行われ、硬判定値B1 1(i)、B2 1(i)が得られる。 Log-likelihood ratios λ 1 (j) and λ 2 (j) are respectively input to LDPC decoders 2113-1 and 2113-2, and log-likelihood ratios Λ 1 1 (i) and Λ 2 1 in the first iteration. (I) is output. Thereafter, bit determination is performed in the bit determiners 2116-1 and 116-2, and hard determination values B 1 1 (i) and B 2 1 (i) are obtained.
レプリカ作成器2117−1は、一回目の繰り返し(第1の干渉キャンセル処理部)で得られた硬判定値B1 1(i)、B2 1(i)を再符号化、再変調した後、伝搬路推定器2118で推定した伝搬路応答を乗算することで、1回目の繰り返しにおけるレプリカ信号系列s11 1(k)、s12 1(k)、s21 1(k)、s22 1(k)を作成する。
The replica creator 2117-1 re-encodes and remodulates the hard decision values B 1 1 (i) and B 2 1 (i) obtained in the first iteration (first interference cancellation processing unit). By multiplying the propagation path response estimated by the
検出器2120―1は、受信信号系列とレプリカ信号s11 1(k)、s12 1(k)、s21 1(k)、s22 1(k)、伝搬路推定値より、2回目の繰り返し(第1段目の第2の干渉キャンセル処理部)における2個の送信信号にそれぞれ対応する対数尤度比λ1(j)、λ2(j)を出力する。対数尤度比λ1(j)、λ2(j)はそれぞれLDPC復号器2113−3、2113−4に入力され、2回目の繰り返しにおける対数尤度比Λ1 2(i)、Λ2 2(i)が出力される。尤度補正部2119―1、2119−2内の対数尤度比加算器2114で、2回目の繰り返しにおける対数尤度比Λ1 2(i)、Λ2 2(i)に1回目の繰り返しで得られた対数尤度比ΛC1 1(i)、ΛC2 1(i)が加算される。対数尤度比加算器2114の出力ΛC1 2(i)、ΛC2 2(i)は(数9)であらわされる。
The detector 2120-1 determines the second time based on the received signal sequence and the replica signals s 11 1 (k), s 12 1 (k), s 21 1 (k), s 22 1 (k), and the propagation path estimation value. Logarithmic likelihood ratios λ 1 (j) and λ 2 (j) respectively corresponding to the two transmission signals in the repetition (second interference cancellation processing unit in the first stage) are output. Log likelihood ratios λ 1 (j) and λ 2 (j) are input to LDPC decoders 213-3 and 2113-4, respectively, and log likelihood ratios Λ 1 2 (i) and Λ 2 2 in the second iteration. (I) is output. In the log
ビット判定器2116−3,2116−4では、ΛC1 2(i)、ΛC2 2(i)の硬判定を行い、硬判定値B1 2(i)、B2 2(i)が得られる。
The bit decision unit 2116-3,2116-4 performs hard decision of Λ C1 2 (i), Λ C2 2 (i), the
レプリカ作成器2117−2は、2回目の繰り返しで得られた硬判定値B1 2(i)、B2 2(i)と伝搬路推定値とよりレプリカ信号s11 2(k)、s12 2(k)、s21 2(k)、s22 2(k)を作成する。 The replica creator 2117-2 uses the hard decision values B 1 2 (i) and B 2 2 (i) obtained in the second iteration and the propagation path estimation values to determine the replica signals s 11 2 (k) and s 12. 2 (k), s 21 2 (k), and s 22 2 (k) are created.
検出器2120―2は、受信信号系列とレプリカ信号s11 2(k)、s12 2(k)、s21 2(k)、s22 2(k)、伝搬路推定値より、3回目の繰り返し(第2段目の第2の干渉キャンセル処理部)における2個の送信信号にそれぞれ対応する対数尤度比λ1(j)、λ2(j)を出力する。対数尤度比λ1(j)、λ2(j)は、それぞれLDPC復号器2113−5、2113−6に入力され、3回目の繰り返しにおける対数尤度比Λ1 3(i)、Λ2 3(i)が出力される。その後、尤度補正部2119−3,2119−4で2回目の繰り返しの場合と同様の処理が行われ、ΛC1 3(i)、ΛC2 3(i)が得られる。 The detector 2120-2 determines the third time based on the received signal sequence and the replica signals s 11 2 (k), s 12 2 (k), s 21 2 (k), s 22 2 (k), and the propagation path estimation value. Logarithmic likelihood ratios λ 1 (j) and λ 2 (j) respectively corresponding to the two transmission signals in the repetition (second interference cancellation processing unit in the second stage) are output. Log-likelihood ratios λ 1 (j) and λ 2 (j) are input to LDPC decoders 2113-5 and 2113-6, respectively, and log-likelihood ratios Λ 1 3 (i) and Λ 2 in the third iteration. 3 (i) is output. Thereafter, the likelihood correction units 2119-3 and 2119-4 perform the same processing as in the second iteration, and Λ C1 3 (i) and Λ C2 3 (i) are obtained.
ビット判定器2116−5,2116−6では、ΛC1 3(i)、ΛC2 3(i)の硬判定を行い、硬判定値B1 3(i)、B2 3(i)が得られる。
The bit decision unit 2116-5,2116-6 performs hard decision of Λ C1 3 (i), Λ C2 3 (i), the
受信装置は、ビット判定器2116−5,2116−6の出力である硬判定値B1 3(i)、B2 3(i)を受信ビット値として後段に出力する。 The receiving device outputs the hard decision values B 1 3 (i) and B 2 3 (i), which are the outputs of the bit decision units 2116-5 and 216-6, as received bit values to the subsequent stage.
図23に、1回目の繰り返しにおける検出器2112の具体的機能構成例を示す。1回目の繰り返しでは、受信アンテナ2111−1、2111−2で受信された受信信号系列r1(k)、r2(k)は、線形フィルタ2301に入力される。線形フィルタ2301は、r=[r1(k)、r2(k)]に線形フィルタ処理を行うことで受信データを検出する。検出された受信データ系列u=[u1(k)、u2(k)]は(数10)のように示される。
FIG. 23 shows a specific functional configuration example of the
ここで、wは線形フィルタ2301の最適重み係数を表し、最小平均二乗誤差(MMSE:Minimum Mean Suqre Error)規範(送信された信号と受信データuの平均二乗誤差が最小)で決定される。wは伝搬路推定器2118で推定された伝搬路から計算される。検出された受信データ系列u1(k)、u2(k)をそれぞれ復調器2202−1、2202−2で復調し、重み付け器2203−1、2203−2で重み付けすることで対数尤度比λ1(j)、λ2(j)を得る。
Here, w represents an optimum weighting factor of the
図24に、2回目以降の繰り返しにおける検出器2120の具体的機能構成例を示す。g(≧2)回目の繰り返しにおいて、受信アンテナ2111−1、2111−2で受信された受信信号系列r1(k)、r2(k)は、同時送信された信号の数として2つに分岐され、減算器2304−11・・・2304−22において前回の繰り返しで得られた判定値から作成された干渉レプリカの減算がそれぞれ行われる。減算器2304−11・・・2304−22で減算後の信号系列r11(k)、r12(k)、r21(k)、r22(k)は(数3)のように示される。なお、本実施の形態では、検出器2120の内部に減算器2304を含む構成としたが、減算器2304は、検出器2120の外部に配置されても同様に動作することができる。
FIG. 24 shows a specific functional configuration example of the
その後、r11(k)とr12(k)とは、ダイバーシチ合成器2305−1で合成され、r21(k)とr22(k)とはダイバーシチ合成器2305−2で合成される。ダイバーシチ合成器から出力される受信データu1(k)、u2(k)は(数11)のように示される。 Thereafter, r 11 (k) and r 12 (k) are combined by diversity combiner 2305-1, and r 21 (k) and r 22 (k) are combined by diversity combiner 2305-2. The received data u 1 (k) and u 2 (k) output from the diversity combiner are expressed as (Equation 11).
ここで、w1、w2はダイバーシチ合成器フィルタ2301−1、2301−2の係数で、伝搬路推定器2118で推定された伝搬路からダイバーシチ合成後の信号対雑音電力比(SNR:Signal−to−Noise Power Ratio)が最大となるように求められる。
Here, w 1 and w 2 are coefficients of the diversity combiner filters 2301-1 and 2301-2, and a signal-to-noise power ratio (SNR: Signal−) after diversity combining from the propagation path estimated by the
r1=[r11(k)、r12(k)]、r2=[r21(k)、r22(k)]は干渉キャンセル後の受信信号ベクトルを表す。次に、u1(k)、u2(k)を復調器2202−1、2202−2で復調し、重み付け器2203−1、2203−2で重み付けすることで対数尤度比λ1(j)、λ2(j)を得る。 r 1 = [r 11 (k), r 12 (k)], r 2 = [r 21 (k), r 22 (k)] represents a received signal vector after interference cancellation. Next, u 1 (k) and u 2 (k) are demodulated by the demodulators 2202-1 and 2202-2, and weighted by the weighting units 2203-1 and 2203-2, so that the log likelihood ratio λ 1 (j ), Λ 2 (j).
以下では、具体的な例として、「一回目で3ビット目が誤り、2回目で3ビット目は正しく検出できたが、キャンセル誤りにより5ビット目が誤った」という現象が発生しているとき、尤度補正を使えば、「1回目で3ビット目が誤り、2回目で全てのビットを正しく検出できる」という場合について、発明の効果を説明する。 In the following, as a specific example, when the phenomenon that “the third bit is incorrect at the first time, the third bit is detected correctly at the second time, but the fifth bit is incorrect due to a cancellation error” occurs. If the likelihood correction is used, the effect of the invention will be described for a case where “the third bit is incorrect at the first time and all bits can be detected correctly at the second time”.
送信装置は、(1,0,0,1,0)というビット系列を送信したと仮定する。さらに、図25に示すように、受信装置における1回目の検出処理におけるLDPC復号器2113−1が出力する対数尤度比系列が(1.2,−2.8,0.8,4.0,−1.4)であったとする。ここで、ビット判定器2116−1は、一回目の信号検出で得られた対数尤度比の正負の符号よりビット判定を行い、(1,0,1,1,0)というビット系列を出力する。 It is assumed that the transmission apparatus has transmitted a bit sequence of (1, 0, 0, 1, 0). Furthermore, as shown in FIG. 25, log likelihood ratio sequences output by the LDPC decoder 21113-1 in the first detection process in the receiving apparatus are (1.2, -2.8, 0.8, 4.0). , -1.4). Here, the bit decision unit 21116-1 performs bit decision based on the sign of the log likelihood ratio obtained by the first signal detection, and outputs a bit sequence of (1, 0, 1, 1, 0). To do.
ビット判定されたビット系列を送信されたビット系列と比較すると、3番目のビットが誤っていることがわかる。次に、このビット判定されたビット系列を用いてレプリカ信号を作成し、2回目の信号検出処理を行った後にLDPC復号器2113−3が出力した対数尤度比の系列が、(3.6,−3.4,−1.2,5.6,0.9)であったとする。ビット判定器2116が、対数尤度比の系列をそのままビット判定すると、(1,0,0,1,1)となり、今回は1回目の信号検出の結果では正しかった、5番目のビットが誤ってしまう。これがキャンセル誤りである。
Comparing the bit sequence that has been bit-determined with the transmitted bit sequence reveals that the third bit is incorrect. Next, a replica signal is created using this bit-determined bit sequence, and the log likelihood ratio sequence output by the LDPC decoder 213-3 after performing the second signal detection process is (3.6). , -3.4, -1.2, 5.6, 0.9). When the
このとき、本発明の尤度補正部2119−1により、2回目のビット判定前に、2回目の信号検出処理におけるLDPC復号器2113−3が出力した対数尤度比系列(3.6,−3.4,−1.2,5.6,0.9)に、LDPC復号器2113−1による一回目の信号検出処理におけるLDPC復号後の対数尤度比系列(1.2,−2.8,0.8,4.0,−1.4)を加算すると、対数尤度比系列は(4.8,−6.2,−0.4,9.6,−0.5)となる。これをビット判定すると(1,0,0,1,0)となり、尤度補正を行うことで送信されたビット系列が正しく受信されたことがわかる。 At this time, the logarithmic likelihood ratio sequence (3.6, − output by the LDPC decoder 21113-3 in the second signal detection process before the second bit determination is performed by the likelihood correction unit 2119-1 of the present invention. 3.4, -1.2, 5.6, 0.9) in the log likelihood ratio sequence (1.2, -2...) After LDPC decoding in the first signal detection processing by the LDPC decoder 2113-1. (8, 0.8, 4.0, -1.4) is added, the log-likelihood ratio series is (4.8, -6.2, -0.4, 9.6, -0.5) Become. When this is bit-determined, it becomes (1, 0, 0, 1, 0), and it can be seen that the transmitted bit sequence is correctly received by performing likelihood correction.
このように、本実施の形態の受信装置によれば、キャンセル誤りの影響を受けていない過去の繰り返しにおける対数尤度比を、現在の繰り返しにおける対数尤度比に加算することで、現在の繰り返しで発生したキャンセル誤りの影響を除去することがきる。 As described above, according to the receiving apparatus of the present embodiment, by adding the log likelihood ratio in the past iteration not affected by the cancellation error to the log likelihood ratio in the current iteration, the current iteration It is possible to eliminate the effects of cancellation errors that occurred in
なお、本実施の形態において、尤度補正部は、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比とg回目の繰り返しにおける対数尤度比とを等利得で加算したが、(数12)のように適当な重みvを付けて加算しても良い。 In the present embodiment, the likelihood correction unit adds the log likelihood ratio in the g−1th iteration and the log likelihood ratio in the gth iteration with equal gain, but as in (Equation 12) May be added with an appropriate weight v.
(数12)のようにすることで、例えば、尤度補正部が、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比の絶対値が大きく、信頼性が高いと判断した場合は、加算時の寄与を大きくすることでキャンセル誤りの除去効果を高めることができ、また、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比の絶対値が低く、信頼性が低いと判断した場合は、重みvを大きくすることで加算による誤りの増加を抑えることができる。 By performing (Equation 12), for example, when the likelihood correction unit determines that the absolute value of the log likelihood ratio in the g-1th iteration is large and the reliability is high, the contribution at the time of addition By increasing the value, the cancellation error elimination effect can be enhanced, and the weight v is increased when it is determined that the absolute value of the log-likelihood ratio in the g-1th iteration is low and the reliability is low. Thus, an increase in errors due to addition can be suppressed.
なお、本実施の形態において、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比とg回目の繰り返しにおける対数尤度比とを等利得で加算したが、(数13)のように適当な重みvを付けて加算しても良い。 In the present embodiment, the log likelihood ratio in the g−1th iteration and the log likelihood ratio in the gth iteration are added with equal gain, but an appropriate weight v is given as in (Equation 13). You may add it.
このようにすることで、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比の信頼性が高い場合は加算時の寄与を大きくすることができ、キャンセル誤りの除去効果が高くなるという効果がある。また、このときの適当な重みvとして、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比とg回目の繰り返しにおける対数尤度比の絶対値の比や、事前にシミュレーションなどで求めた固定的な値などを用いることができる。 By doing in this way, when the reliability of the log likelihood ratio in the g-1th iteration is high, it is possible to increase the contribution at the time of addition, and there is an effect that the cancellation error removal effect is enhanced. Moreover, as an appropriate weight v at this time, the ratio of the absolute value of the log likelihood ratio in the g-1 iteration and the log likelihood ratio in the g iteration, or a fixed value obtained in advance by simulation or the like Etc. can be used.
なお、本実施の形態において、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比とg回目の繰り返しにおける対数尤度比とを等利得で加算したが、(数14)のように、対数尤度比の絶対値で重みづけてから加算しても良い。 In the present embodiment, the log-likelihood ratio in the g-1th iteration and the log-likelihood ratio in the g-th iteration are added with equal gain, but the log-likelihood ratio as in (Equation 14). You may add after weighting by the absolute value of.
このようにすることで、加算における絶対値の大きい、すなわち信頼性の高い対数尤度比の寄与を大きくできるという効果がある。 By doing in this way, there exists an effect that the contribution of the log likelihood ratio with a large absolute value in addition, ie, high reliability, can be enlarged.
なお、本実施の形態において、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比とg回目の繰り返しにおける対数尤度比との加算をすべてのビットに対して行ったが、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比の符号とg回目の繰り返しにおける対数尤度比の符号が異なるビットのみ加算し、符号が同じならば加算をしない構成としても良い。このようにすることで、キャンセル誤りの発生していないビットに対する対数尤度比加算処理を削減できるという効果がある。 In the present embodiment, the log likelihood ratio in the g-1 iteration and the log likelihood ratio in the g iteration are added to all bits, but in the g-1 iteration. Only a bit having a different log likelihood ratio code and a log likelihood ratio code in the g-th iteration may be added, and if the codes are the same, the addition may not be performed. By doing in this way, there is an effect that the log likelihood ratio addition processing for the bits in which no cancellation error has occurred can be reduced.
なお、本実施の形態において、尤度補正部は、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比とg回目の繰り返しにおける対数尤度比とを等利得で加算するという構成を取ったが、g−1回目の繰り返しにおける対数尤度比とg回目の繰り返しにおける対数尤度比の絶対値の大きい方を選択するという構成を取っても良い。このようにすることで、加算処理を省略することができ、演算量や処理遅延量を削減することができる。 In the present embodiment, the likelihood correction unit has a configuration in which the log likelihood ratio in the g−1th iteration and the log likelihood ratio in the gth iteration are added with equal gain. A configuration may be adopted in which the larger of the absolute values of the log-likelihood ratio in the first iteration and the log-likelihood ratio in the g-th iteration is selected. By doing so, the addition process can be omitted, and the amount of calculation and the amount of processing delay can be reduced.
なお、本実施の形態において、尤度補正部は、2回目以降のすべての繰り返しにおけるLDPC復号器の後に接続されるという構成を取ったが、ある回数の繰り返しまでは尤度補正部を設けず、それ以降の繰り返しには尤度補正部を設けるという構成にしても良い。このようにすることで、干渉キャンセルの初期の繰り返しにおける収束しきっていない尤度で、尤度補正を行うことによって発生する誤差の影響を低減することができる。 In the present embodiment, the likelihood correction unit is configured to be connected after the LDPC decoder in all the second and subsequent iterations. However, the likelihood correction unit is not provided until a certain number of iterations. The likelihood correction unit may be provided for subsequent iterations. By doing so, it is possible to reduce the influence of errors generated by performing the likelihood correction with the likelihood of not converging in the initial iteration of interference cancellation.
ここで、尤度が、収束していない場合には、繰り返し毎に対数尤度比の符号が変化し、対数尤度比の絶対値が大きく変化する。また、尤度が、収束する場合には、対数尤度比の符号は正負どちらかに落ち着き、絶対値の変化も少なくなる。 Here, when the likelihood is not converged, the sign of the log likelihood ratio changes every iteration, and the absolute value of the log likelihood ratio changes greatly. Further, when the likelihood converges, the sign of the log likelihood ratio settles to either positive or negative, and the change in absolute value is reduced.
なお、本実施の形態において、検出器2112の内部に、MMSE規範でウェイトを求める線形フィルタ2301を設けたが、伝搬路推定値の逆行列からウェイトを生成するゼロ・フォーシング検出器を設ける構成としても良い。このようにすることで、ウェイト生成時の演算量を削減できるという効果がある。
In this embodiment, the
更に、線形フィルタ2301の代わりに、最尤検出器を設ける構成としても良い。このようにすることで、線形フィルタを用いる場合より信頼性の高い対数尤度比を出力することができる。
Further, instead of the
更に、線形フィルタ2301の代わりに、最大事後確率復調器を設ける構成としても良い。このようにすることで、線形フィルタ2301を用いる場合より信頼性の高い対数尤度比を出力することができる。
Furthermore, instead of the
なお、本実施の形態において、検出器2120の内部のダイバーシチ合成器2305は、SNRを最大にする重み付けを行う構成としたが、SINRを最大にする重み付けを行うという構成としても良い。このようにすることで、干渉キャンセル後の信号に干渉成分が残っていた場合でも、その干渉成分を抑圧するダイバーシチ合成を行うことができる。
In the present embodiment,
更に、ダイバーシチ合成器2305は、平均二乗誤差を最小にする重み付けを行うという構成としても良い。このようにすることで、干渉キャンセル後の信号に干渉成分や雑音成分などの誤差成分が含まれている場合でも、その成分を最小にしてダイバーシチ合成を行うことができる。
Furthermore, the
更に、ダイバーシチ合成器2305は、SNRを最大にする重み付けを行う構成としたが、重み付けを行わず等利得でダイバーシチ合成するという構成としても良い。このようにすることで、重み係数の乗算処理を省略してダイバーシチ合成できる。
Further, the
更に、ダイバーシチ合成器2305は、SNRを最大にする重み付けを行う構成としたが、二つある入力信号の内どちらか電力の高い物のみを選択して出力するという構成としても良い。このようにすることで、ダイバーシチ合成演算を簡略化できる。
Furthermore, although the
なお、本実施の形態において、2個のLDPC符号化器2101−1、2101−2、2個の変調器2102−1、2102−2を設けたが、図26に示されるように、送信側では一つの誤り訂正符号化器2101、一つの変調器2102を設け、変調後の信号を直並列変換器2504により2個の系列に分割し、それぞれ送信アンテナ2103−1、2103−2から送信することも可能である。
In the present embodiment, two LDPC encoders 2101-1, 2101-2, and two modulators 2102-1, 2102-2 are provided, but as shown in FIG. Then, one
この場合、図27に示されるように、受信側では、検出器2112から出力される各送信信号に対応する対数尤度比を並直列変換器2511で一つの信号系列に変換した後、LDPC復号、尤度補正、ビット判定を行う。
In this case, as shown in FIG. 27, on the receiving side, the log likelihood ratio corresponding to each transmission signal output from the
なお、本実施の形態において、受信装置は、図28に示されるようにシリアル型干渉キャンセラを用いた構成とすることも可能である。この場合、まず、2個の送信信号をランク付け部2132で送信信号のランク付けを行う。次に、検出器2130−1が、ランクが一番目の信号を検出する。検出器2130−1の出力は、LDPC復号器2113−1により誤り訂正復号され、ビット判定器2116−1により硬判定される。次にレプリカ作成器2117−1が、硬判定値B1(i)を用いて、レプリカ信号を作成する。作成されたレプリカ信号は、検出器2131−1に入力される。検出器2131−1では、まず、レプリカ信号が受信信号系列r1(k)、r2(k)から減算される。その後、線形フィルタ処理が行われ、対数尤度比を出力する。以上の処理をランクの高い信号から順にランクが最下位の信号まで行う。
In the present embodiment, the receiving apparatus may be configured to use a serial interference canceller as shown in FIG. In this case, first, two transmission signals are ranked by the
その後、ランクが最上位の信号からランクが最下位の信号までの検出処理をG回繰り返す。このようにすることで、ランクの低い信号は、受信信号からその信号よりランクの高い信号がキャンセルされた信号を元に検出できるので、すべての信号を並列に検出する場合より複数アンテナによるダイバーシチ利得を向上できるという効果がある。 Thereafter, the detection process from the signal with the highest rank to the signal with the lowest rank is repeated G times. In this way, a low rank signal can be detected based on a signal in which a higher rank signal is canceled from the received signal, so that diversity gain with multiple antennas can be detected compared to when all signals are detected in parallel. There is an effect that can be improved.
また、ランク付けの例として、各送信信号の受信電力や干渉キャンセル後の平均二乗誤差、信号対雑音電力比、SIRの大きさが挙げられる。また、ランクをランダムに決定する方法や、あらかじめ決めた順序としてもよい。 Examples of ranking include received power of each transmission signal, mean square error after interference cancellation, signal-to-noise power ratio, and magnitude of SIR. Moreover, it is good also as the method of determining a rank at random, and the order decided beforehand.
ここで、ランクの順に信号が一つずつ検出することで、ランクが低い信号の検出時には多の信号がキャンセルされた状態で検出できるので、全ての信号を一括で検出するより、利得が向上する。 Here, by detecting one signal at a time in order of rank, it is possible to detect in a state where many signals are canceled when detecting a signal having a low rank, so that the gain is improved compared to detecting all signals at once. .
なお、本実施の形態において、尤度補正手段として図9に示される過去から現在の繰り返しで得られた尤度比を入力とする低域通過フィルタを備える尤度補正手段1901を用いても良い。尤度補正手段1901は、尤度変換器1902、記憶器1903、タップ係数乗算器1904−0・・・1904−T、加算器1905で構成される。ここで、Tは1以上の整数であり、低域通過フィルタのタップ数をあらわす。なお、本実施の形態では、尤度変換器1902は入力されてきた対数尤度比Λg(i)を(数15)の変換式を用いて期待値Xg(i)に変換する。
In the present embodiment, likelihood correction means 1901 having a low-pass filter that inputs a likelihood ratio obtained from the past to the current iteration shown in FIG. 9 as input may be used as the likelihood correction means. . The likelihood correcting unit 1901 includes a
期待値Xg(i)は、タップ係数乗算器1904−0で低域通過フィルタのタップ係数hg(i)を乗算される。記憶器1903には過去T回の繰り返しにおける期待値が記憶されている。タップ係数乗算器1904−1・・・1904−Tでは、それぞれt回前の繰り返しにおける期待値Xg−t(i)と低域通過フィルタのタップ係数ht(i)との乗算が行われる。ここで、tは1以上T以下の任意の正の整数である。乗算器1904−0、・・・、1904−Tの出力は、加算器1905で加算される。加算器1905の出力は(数16)であらわされ、尤度補正手段は(数16)で与えられる信号の最大値に(数15)の変換式の逆変換を行ったのち、補正後の尤度として出力する。
The expected value X g (i) is multiplied by the tap coefficient h g (i) of the low-pass filter by the tap coefficient multiplier 1904-0. The
このようにすることで、キャンセル誤りの影響により生じる繰り返し毎の尤度比の揺らぎを補正することができる。 By doing so, it is possible to correct the fluctuation of the likelihood ratio for each repetition caused by the influence of the cancellation error.
なお、本実施の形態では、送信側の符号化器にLDPC符号化器2101、受信装置の復号器にLDPC復号器2113を用いる構成を取ったが、送信側の符号化器にターボ符号化器、受信装置の復号器にBCJRアルゴリズムやMAP(Maximum a posteriori Probability)アルゴリズム、Max−Log−MAPアルゴリズム、Log−MAPアルゴリズム、SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm)により実装されるターボ復号器を用いた場合でも、本発明の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the
更に、送信側の符号化器に畳み込み符号化器、受信装置の復号器にSOVAにより実装されるSISO復号器を用いた場合でも、本発明の効果を得ることができる。 Furthermore, the effect of the present invention can be obtained even when a convolutional encoder is used as the transmitter encoder and a SISO decoder implemented by SOVA is used as the decoder of the receiving apparatus.
更に、送信側の符号化器に任意の誤り訂正符号化器、受信装置の復号器にその誤り訂正符号を復号する能力のある任意のSISO復号器を用いた場合でも、本発明の効果を得ることができる。 Furthermore, even when an arbitrary error correction encoder is used as the encoder on the transmission side and an arbitrary SISO decoder capable of decoding the error correction code is used as the decoder of the receiving apparatus, the effect of the present invention is obtained. be able to.
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5は、信号検出処理を繰り返し行う過程において、LDPC符号のパリティ検査により、判定したビットに誤りがないと判断された場合に、以降の信号検出処理を停止する機能を備えた受信装置を開示するものである。以下では、本発明の実施の形態4と共通の部分の説明は省略し、信号検出処理を停止する機能に関わる部分についてのみ説明する。
(Embodiment 5)
The fifth embodiment of the present invention has a function of stopping subsequent signal detection processing when it is determined by the parity check of the LDPC code that there is no error in the process of repeatedly performing signal detection processing. A receiving apparatus is disclosed. In the following, description of parts common to the fourth embodiment of the present invention will be omitted, and only parts related to the function of stopping the signal detection process will be described.
図29は本発明の実施の形態5における受信装置の図である。本発明の実施の形態5における送信側の構成は、図20と同様なので省略する。図29中のLDPC復号器2113は、パリティ検査行列を用いてパリティ検査を行い、パリティ検査結果e1、e2を誤りがあれば1、なければ0として、e1、e2を検出器21201に送る。
FIG. 29 is a diagram of a receiving apparatus according to
図30に検出器21201の具体的機能構成例を示す。g回目の繰り返しにおいて、検出結果e1、e2は、スイッチ21210−1、21210−2に入力される。スイッチ21210−1は、e1=1の場合は減算器2304−11、2304−12の出力信号を、ダイバーシチ合成器2305−1に出力する。e1=0の場合は、減算器2304−11、2304−12の出力信号をダイバーシチ合成器2305−1に出力せず、1番目の送信信号に対するg回目の繰り返しにおける受信処理は行わず、g−1回目の繰り返しで得たビット判定値を後段に出力する。
FIG. 30 shows a specific functional configuration example of the
また、21210−2は、同様に、e2=1の場合は減算器2304−21、2304−22の出力信号を、ダイバーシチ合成器2305−2に出力する。e2=0の場合は、減算器2304−21、2304−22の出力信号をダイバーシチ合成器2305−2に出力せず、2番目の送信信号に対するg回目の繰り返しにおける受信処理は行わず、g−1回目の繰り返しで得たビット判定値を後段に出力する。 Similarly, 21210-2 outputs the output signals of the subtracters 2304-21 and 2304-22 to the diversity combiner 2305-2 when e 2 = 1. When e 2 = 0, the output signals of the subtracters 2304-21 and 2304-22 are not output to the diversity combiner 2305-2, and the reception process in the g-th iteration for the second transmission signal is not performed, and g The bit determination value obtained in the first iteration is output to the subsequent stage.
このように、パリティ検査により誤りがないと判定された信号に対しては、それ以降の繰り返しで信号検出を実施しないため、ダイバーシチ合成、LDPC復号、対数尤度比加算、および硬判定の一連の処理が不要になるため、演算量を削減できる。また、正しく判定された信号から、信頼性の低いレプリカを減算することで発生する不必要なキャンセル誤りの発生も防止できる。 As described above, since a signal determined to have no error by the parity check is not subjected to signal detection in subsequent iterations, a series of diversity combining, LDPC decoding, log-likelihood ratio addition, and hard determination are performed. Since no processing is required, the amount of calculation can be reduced. Further, it is possible to prevent an unnecessary cancellation error that occurs by subtracting a replica having low reliability from a correctly determined signal.
なお、本実施の形態において、送信側はLDPC符号化を行い、受信装置ではLDPC符号のパリティ検査の結果をe1、e2とする構成を取ったが、送信側では、パリティビットを付加する任意の符号化を行い、受信装置でパリティ検査をし、その結果をe1、e2としても良い。更に、送信側では、任意の符号化により得た符号後に、誤り検出ビットを付加し、受信装置で誤り検出を行い、その結果をe1、e2としても良い。このようにすることでも、本実施の形態における誤りがないと判定された信号に対しては、それ以降の繰り返しで信号検出を実施しないという効果が得られる。 In the present embodiment, the transmission side performs LDPC encoding, and the reception apparatus has a configuration in which the parity check results of the LDPC code are e 1 and e 2. However, on the transmission side, a parity bit is added. Arbitrary encoding may be performed, a parity check may be performed by the receiving apparatus, and the results may be set as e 1 and e 2 . Furthermore, on the transmission side, an error detection bit may be added after the code obtained by arbitrary encoding, and error detection may be performed by the reception device, and the result may be set as e 1 and e 2 . This also has the effect that signal detection is not performed in subsequent iterations for signals determined to have no errors in the present embodiment.
(実施の形態6)
本発明の実施の形態6は、尤度補正をLDPC復号器の前で行う受信装置を開示するものである。以下では、本発明の実施の形態4と共通の部分の説明は省略し、尤度補正をLDPC復号器の前で行うことに関わる部分についてのみ説明する。
(Embodiment 6)
図31に本実施の形態における受信装置の構成図を示す。本実施の形態において、検出器2112は、2つの送信アンテナから送信された信号に対応する対数尤度比λ1 1(j)、λ2 1(j)を出力する。2回目の繰り返しにおいて、検出器2120−1は、対数尤度比λ1 2(j)、λ2 2(j)を出力する。尤度補正部2119は、(数17)に示されるように、検出器2120−1の出力対数尤度比をλ1 2(j)、λ2 2(j)に検出器2112の出力対数尤度比λ1 1(j)、λ2 1(j)を加算することで、尤度補正を行う。
FIG. 31 shows a configuration diagram of a receiving apparatus in this embodiment. In this embodiment,
その後、補正された対数尤度比λc1 2(j)、λc2 2(j)はLDPC復号器2113−1,2113−2に入力され、LDPC復号される。3回目の繰り返しにおいては、検出器2120−2の出力対数尤度比λ1 3(j)、λ2 3(j)は、2回目の繰り返しにおいて尤度補正された対数尤度比λc1 2(j)、λc2 2(j)を用いて、尤度補正され、λc1 3(j)、λc2 3(j)が得られる。 Thereafter, the corrected log-likelihood ratios λ c1 2 (j) and λ c2 2 (j) are input to the LDPC decoders 2113-1 and 1133-1 and subjected to LDPC decoding. In the third iteration, the output log likelihood ratios λ 1 3 (j) and λ 2 3 (j) of the detector 2120-2 are log likelihood ratios λ c1 2 that have been likelihood-corrected in the second iteration. (J) and λ c2 2 (j) are used for likelihood correction to obtain λ c1 3 (j) and λ c2 3 (j).
このようにすることで、本実施の形態の受信装置は、LDPC復号の前に尤度補正を行うことで、キャンセル誤りの影響が、LDPC復号の反復処理によりブロック内の他のビットに伝搬することにより発生する悪影響を軽減することができる。 By doing in this way, the receiving apparatus of this embodiment performs likelihood correction before LDPC decoding, so that the influence of the cancellation error is propagated to other bits in the block by the iterative process of LDPC decoding. Adverse effects caused by this can be reduced.
なお、本実施の形態において、尤度補正部2119は一つ前の繰り返しにおける対数尤度比を、今回の繰り返しにおける対数尤度比に加算する構成を取ったが、実施の形態3に記載の他の尤度補正方法を用いても尤度補正の効果を得ることができる。
In this embodiment, the
なお、本実施の形態において、尤度補正部2119は一つ前の繰り返しにおけるLDPC復号前の対数尤度比を用いて、今回の繰り返しにおける対数尤度比を補正する構成を取ったが、図32に示すように、一つ前の繰り返しにおけるLDPC復号後の対数尤度比を用いて、今回の繰り返しにおけるLDPC復号前の対数尤度比を補正しても良い。このようにすることで、一つ前の繰り返しにおいてLDPC復号処理により信頼性を向上した後の対数尤度比を用いて、今回の繰り返しにおける対数尤度比を補正できる。
In the present embodiment, the
(実施の形態7)
本発明の実施の形態7は、干渉キャンセル後のダイバーシチ合成時に、一つ前の繰り返しにおける検出器の出力尤度も使用してダイバーシチ合成を行うことで、尤度を補正し、キャンセル誤りの影響を軽減する受信装置を開示するものである。以下では、本発明の実施の形態4と共通の部分の説明は省略し、一つ前の繰り返しにおける検出器の出力尤度も使用してダイバーシチ合成することに関わる部分についてのみ説明する。
(Embodiment 7)
The seventh embodiment of the present invention corrects the likelihood by performing diversity combining using the output likelihood of the detector in the previous iteration at the time of diversity combining after interference cancellation, and the influence of the cancellation error. A receiving apparatus for reducing the above is disclosed. In the following, description of parts common to the fourth embodiment of the present invention is omitted, and only parts related to diversity combining using the output likelihood of the detector in the previous iteration will be described.
図33に本実施の形態における受信装置の構成図を示す。本実施の形態において、検出器21701は、線形フィルタ処理、および重み付け処理を行い、二つの送信アンテナから送信された信号に対応する検出信号を出力する。検出信号は、デジタル復調器21702で復調され、LDPC復号器2113でLDPC復号され、ビット判定器2116でビット判定される。
FIG. 33 shows a configuration diagram of a receiving apparatus in this embodiment. In the present embodiment,
その後、レプリカ作成器2117は、ビット判定後の硬判定値を使って、レプリカ信号を作成する。減算器2304では受信アンテナ2111−1、2111−2で受信した受信信号からレプリカ信号を減算する。ダイバーシチ合成器21703は、2つのレプリカ信号減算後の信号と検出器21701から出力された検出信号とを用いて、ダイバーシチ合成する。その後、ダイバーシチ合成後の信号は、デジタル復調器21702で復調され、LDPC復号器2113でLDPC復号され、ビット判定器2116でビット判定される。
Thereafter, the
ダイバーシチ合成法の例としては、ダイバーシチ合成後のSNRが最大になるように重みづけて合成する方法、ダイバーシチ合成後のSINRが最大になるように重みづけて合成する方法、ダイバーシチ合成後の平均二乗誤差が最小になるように重みづけて合成する方法、等利得で合成する方法、最も電力の大きい信号を選択して出力する方法がある。 Examples of the diversity combining method include a method of combining by weighting so that the SNR after diversity combining is maximized, a method of combining by weighting so that the SINR after diversity combining is maximized, and a mean square after diversity combining There are a method of weighting and combining so as to minimize the error, a method of combining with equal gain, and a method of selecting and outputting a signal having the highest power.
本実施の形態によれば、干渉キャンセル処理において、誤ったレプリカ信号を用いた減算が行われた場合でも、一つ前の繰り返しにおける検出器の出力を考慮に入れたダイバーシチ合成を行うことで、その影響を軽減することができる。その結果、キャンセル誤りを低減することができる。 According to the present embodiment, in the interference cancellation processing, even when subtraction using an incorrect replica signal is performed, by performing diversity combining taking into account the output of the detector in the previous iteration, The influence can be reduced. As a result, cancellation errors can be reduced.
(実施の形態8)
本発明の実施の形態8は、繰り返し信号検出処理の実行過程で尤度補正を行うのではなく、あらかじめ定められた回数の繰り返し信号検出処理を実行した後に、尤度補正を行う受信装置を開示するものである。以下では、本発明の実施の形態4と共通の部分の説明は省略する。
(Embodiment 8)
Embodiment 8 of the present invention discloses a receiving apparatus that performs likelihood correction after performing a predetermined number of repetition signal detection processes, rather than performing likelihood correction in the process of performing repetition signal detection processing. To do. In the following, description of parts common to the fourth embodiment of the present invention is omitted.
図34に本実施の形態における受信装置の構成図を示す。本実施の形態では、受信アンテナ2111−1、2111−2で受信された受信信号系列r1(k)、r2(k)は、検出器2112および伝搬路推定器2118に入力される。検出器2112は、2個の送信信号にそれぞれ対応する対数尤度比を出力する。その後、LDPC復号器2113でLDPC復号され、ビット判定器2116で硬判定される。レプリカ作成器2117−1は、一回目の繰り返しで得られた硬判定値を再符号化、再変調した後、伝搬路推定器2118で推定した伝搬路応答を乗算することで、1回目の繰り返しにおけるレプリカ信号を作成する。
FIG. 34 shows a configuration diagram of a receiving apparatus according to the present embodiment. In the present embodiment, received signal sequences r 1 (k) and r 2 (k) received by receiving antennas 2111-1 and 111-2 are input to
検出器2120―1は、受信信号系列とレプリカ信号、伝搬路推定値より、2回目の繰り返しにおける2個の送信信号に、それぞれ対応する対数尤度比を出力する。対数尤度比はそれぞれLDPC復号器2113−3、2113−4に入力され、2回目の繰り返しにおけるLDPC復号後の対数尤度比が出力される。ビット判定器2116−3,2116−4では、LDPC復号後の対数尤度比の硬判定を行う。また、3回目の繰り返しにおける信号検出処理は、2回目の繰り返しにおける信号検出処理と同様に行われる。 Detector 2120-1 outputs log likelihood ratios corresponding to the two transmission signals in the second iteration based on the received signal sequence, replica signal, and propagation path estimation value. The log likelihood ratios are input to LDPC decoders 213-3 and 2113-4, respectively, and the log likelihood ratios after LDPC decoding in the second iteration are output. Bit decision units 2116-3 and 2116-4 perform a hard decision on the log likelihood ratio after LDPC decoding. The signal detection process in the third iteration is performed in the same manner as the signal detection process in the second iteration.
尤度補正部21801−1、21801−2は、各繰り返しにおける信号検出処理で出力されたLDPC復号後の対数尤度比を用いて、尤度補正を行う。尤度補正後の対数尤度比は、ビット判定器2116−7、2116−8で硬判定される。硬判定値は、受信値として後段に引き渡される。 Likelihood correction sections 21801-1, 21801-2 perform likelihood correction using the log likelihood ratio after LDPC decoding output in the signal detection process in each iteration. The log likelihood ratio after likelihood correction is hard-decided by the bit decision units 2116-7 and 2116-8. The hard decision value is delivered to the subsequent stage as a received value.
尤度補正部21801−1、21801−2で行う尤度補正処理の例として、各繰り返しにおける信号検出処理で得られた対数尤度比を重みづけ合成する方法、等利得で合成する方法、絶対値が最も大きいものを選択して出力する方法、低域通過フィルタを用いる方法がある。 Examples of likelihood correction processing performed by the likelihood correction units 21801-1, 21801-2 include a method of weighting and combining log likelihood ratios obtained by signal detection processing in each iteration, a method of combining with equal gain, and absolute There are a method of selecting and outputting the largest value, and a method of using a low-pass filter.
本実施の形態によれば、誤ったレプリカ信号を用いた減算による影響を、干渉キャンセル処理が終わった後に、各繰り返しで得られたLDPC復号後の対数尤度比を用いた尤度補正により、低減することができる。 According to the present embodiment, the influence of subtraction using an incorrect replica signal is performed by likelihood correction using the log likelihood ratio after LDPC decoding obtained in each iteration after the interference cancellation processing is finished. Can be reduced.
以上、本発明の実施形態を、図面を参照して記述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
本発明の受信装置は、過去の繰り返しで得られた尤度で現在の繰り返しで得られた尤度を補正する尤度補正手段を具備するように構成したので、同一周波数干渉を繰り返し除去し、希望信号を検出する受信装置等に用いることができる。 Since the receiving apparatus of the present invention is configured to include likelihood correcting means for correcting the likelihood obtained in the current iteration with the likelihood obtained in the past iteration, the same frequency interference is repeatedly removed, The present invention can be used in a receiving device that detects a desired signal.
101 誤り訂正符号化器
102,2102 変調器
103,2103 送信アンテナ
110 反復回数カウンタ
111,2111 受信アンテナ
112,601,2112,2120,2130,2131,21201,21701 検出器
113 SISO復号器
114,2114 対数尤度比加算器
115,1903,21903 記憶器
116 判定器
117,2117 レプリカ作成器
118,2118 チャネル推定器
119,1901,2119,21801,21901 尤度補正部
120 ランクがm番目の信号に対する検出器
121,2132 ランク付け部
203,2202 復調器
203,2203 重み付け器
301 適応フィルタ
304,2304 減算器
504,516,2504 直並列変換器
511,2511 並直列変換器
602 誤り検出器
701,21210 スイッチ
901 LDPC符号化器
911,1001,1211,2113 LDPC復号器
1002 パリティ検査器
1902,21902 尤度変換器
1904,21904 タップ係数乗算器
1905,21905 加算器
2101 LDPC符号化器
2116 ビット判定器
2301 線形フィルタ
2305,21703 ダイバーシチ合成器
21702 デジタル復調器
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記受信ビット値から受信信号のレプリカ信号を作成し、蓄積する第2のレプリカ作成器と、前記過去のレプリカ信号が減算された受信信号から受信データの尤度を検出する第2の検出器と、過去の尤度を用いて、前記現在の尤度を補正し、補正後の尤度を蓄積する尤度補正手段と、前記補正後の尤度を硬判定し受信ビット値を得る第2の判定器と、を含むG−1(Gは自然数)段の第2の干渉キャンセル処理部と、
を有し、
g(0<g<G−2)段目の第2の干渉キャンセル処理部の前記第2の判定器から出力される受信ビット値は、(g+1)段目の第2の干渉キャンセル処理部のレプリカ作成器に入力される受信装置。 A first interference cancellation processing unit including: a first detector that detects a likelihood of received data from a received signal; and a first determiner that makes a hard decision on the likelihood to obtain a received bit value;
A second replica generator for generating and storing a replica signal of the received signal from the received bit value; and a second detector for detecting a likelihood of received data from the received signal obtained by subtracting the past replica signal; A likelihood correcting unit that corrects the current likelihood using the past likelihood and accumulates the corrected likelihood; and secondly obtains a received bit value by making a hard decision on the corrected likelihood. A second interference cancellation processing unit of G-1 (G is a natural number) stage including a determiner;
Have
The received bit value output from the second determiner of the second interference cancellation processing unit of the g (0 <g <G-2) stage is the value of the second interference cancellation processing unit of the (g + 1) stage. A receiving device that is input to the replica creator.
前記尤度補正手段は、誤り訂正復号後に得られる現在の尤度を、誤り訂正復号後に得られる過去の尤度で補正する請求項1に記載の受信装置。 A plurality of error correction decoders for performing error correction decoding of likelihood output from the first or second signal detector;
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the likelihood correcting unit corrects the current likelihood obtained after error correction decoding with a past likelihood obtained after error correction decoding.
前記尤度補正部から出力される補正の尤度の誤り訂正復号を行う少なくとも1つ以上の第2の誤り訂正復号器と、
を備え、
前記尤度補正手段は、誤り訂正復号前の現在の尤度を、誤り訂正復号後に得られる過去の尤度で補正する請求項1に記載の受信装置。 A first error correction decoder for performing error correction decoding of likelihood output from the first signal detector;
At least one second error correction decoder for performing error correction decoding of the likelihood of correction output from the likelihood correction unit;
With
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the likelihood correcting unit corrects the current likelihood before error correction decoding with a past likelihood obtained after error correction decoding.
前記尤度補正部から出力される補正の尤度の誤り訂正復号を行う少なくとも1つ以上の第2の誤り訂正復号器と、
を備え、
前記尤度補正手段は、誤り訂正復号前の現在の尤度を、誤り訂正復号前の過去の尤度で補正する請求項1に記載の受信装置。 A first error correction decoder for performing error correction decoding of likelihood output from the first signal detector;
At least one second error correction decoder for performing error correction decoding of the likelihood of correction output from the likelihood correction unit;
With
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the likelihood correcting unit corrects a current likelihood before error correction decoding with a past likelihood before error correction decoding.
前記第2の信号検出器は、異なるアンテナで受信した受信信号をダイバーシチ合成するダイバーシチ合成器を含む請求項1記載の受信装置。 The received signal is a signal received by a plurality of antennas from a plurality of signals transmitted in the same frequency band from at least one transmission antenna;
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the second signal detector includes a diversity combiner that performs diversity combining of reception signals received by different antennas.
前記誤り検出器は、ビット判定された信号系列に対し誤り検出を行い、誤り検出結果を前記第1又は第2の検出器に送り、
前記第1又は第2の検出器は、前記誤り検出器により誤りがないと判定された信号に対しての尤度の検出を停止する請求項1記載の受信装置。 A plurality of error correction decoders that perform error correction decoding of likelihood output from the first or second detector, and an error detector that performs error detection;
The error detector performs error detection on the bit-determined signal sequence, and sends an error detection result to the first or second detector.
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the first or second detector stops detecting the likelihood of the signal determined to have no error by the error detector.
前記第1及び第2の干渉キャンセル処理部は、前記ランク付けの順に従って受信データの検出を行う請求項1に記載の受信装置。 It has a ranker that ranks the received data in order of interference cancellation processing,
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the first and second interference cancellation processing units detect received data according to the ranking order.
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