JP2013162312A - Receiving apparatus and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance error correction capability in a receiving apparatus for receiving an OFDM signal.SOLUTION: A receiving apparatus 1 includes an input processing unit 12 for generating a complex baseband signal from an OFDM signal, a transmission path response calculation unit 13 for calculating the transmission path response of each carrier, an equalization unit 14 for generating an estimate of a transmission signal, a noise variance calculation unit 16 for calculating the noise variance of each carrier by multiplying the band noise variance of an OFDM signal by a weighting factor for each carrier, a likelihood ratio calculation unit 18 for calculating the likelihood ratio of each bit transmitted using the carrier noise variance and the estimate of a transmission signal, a reception signal bit rearrangement unit 19 for changing the bit arrangement so that the estimate of a transmission signal corresponds with the modulation system of a transmission signal, a bit noise variance generation unit 20 for outputting the carrier noise variance as a noise variance in unit of bit, and an error correction unit 21 for decoding the estimate of a bit transmitted using the likelihood ratio, the estimate of a transmission signal after bit rearrangement, and the noise variance in unit of bit.

Description

本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)を受信する受信装置及びプログラムに関するものである。   The present invention relates to a receiving apparatus and a program for receiving OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).

日本の地上デジタル放送方式であるISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial)は、固定受信機向けにハイビジョン放送(又は複数標準画質放送)を実現している。次世代の地上デジタル放送方式では、従来のハイビジョンに変わり、3Dハイビジョン放送やハイビジョンの16倍の解像度を持つスーパーハイビジョンなど、さらに情報量の多いサービスを提供することが求められている。   ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial), a Japanese terrestrial digital broadcasting system, realizes high-definition broadcasting (or multiple standard-definition broadcasting) for fixed receivers. In the next-generation terrestrial digital broadcasting system, it is required to provide services with a larger amount of information such as 3D high-definition broadcasting and super high-definition with 16 times the resolution of high-definition instead of conventional high-definition.

近年、無線によるデータ伝送容量を拡大するための手法として、複数の送受信アンテナを用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)システムが提案されている。MIMOを用いる伝送システムでは、空間分割多重(SDM:Space Division Multiplexing)や、時空間符号(STC:Space Time Codes)が行われる。SDMの実現例としては、水平偏波及び垂直偏波の両偏波を同時に用いる偏波MIMO方式などが提案されている。   In recent years, a MIMO (Multiple Input Multiple Output) system using a plurality of transmission / reception antennas has been proposed as a method for expanding the data transmission capacity by radio. In a transmission system using MIMO, space division multiplexing (SDM) and space time codes (STC) are performed. As an implementation example of SDM, a polarization MIMO system that uses both horizontal polarization and vertical polarization simultaneously has been proposed.

また、デジタル伝送に用いられる誤り訂正技術として、ターボ符号やLDPC(Low Density Parity Check)符号が優れた誤り訂正能力を持ち、多くの伝送方式に採用されている。これらの符号の復号処理は、対数尤度比(LLR:Log Likelihood Ratio)と呼ばれるパラメータを用いて、各ビットが0又は1である確率推定を行い、算出した対数尤度比を用いて復号処理を繰り返し行う。この対数尤度比は一般的には更新されないが、対数尤度比を更新する手法も知られている(例えば、非特許文献1参照)。非特許文献1には、n回目の推定結果を用いて直交振幅変調多重のシンボル点のうちの2点を決定し、決定した2点のシンボル点と実際の受信シンボル点(送信信号の推定値)との2乗ユークリッド距離を算出して尤度比を更新する手法が示されている。   As error correction techniques used for digital transmission, turbo codes and LDPC (Low Density Parity Check) codes have excellent error correction capabilities and are used in many transmission systems. The decoding process of these codes is performed by estimating the probability that each bit is 0 or 1 using a parameter called a log likelihood ratio (LLR) and using the calculated log likelihood ratio. Repeat. Although the log likelihood ratio is not generally updated, a method for updating the log likelihood ratio is also known (see, for example, Non-Patent Document 1). In Non-Patent Document 1, two of the quadrature amplitude modulation multiplex symbol points are determined using the n-th estimation result, and the determined two symbol points and the actual reception symbol point (the estimated value of the transmission signal). The method of calculating the square Euclidean distance and the likelihood ratio and updating the likelihood ratio is shown.

Wadayama, ”A Coded Modulation Scheme Based on Low Density Parity Check Codes”, IEICE TRANS.FUNDAMENTALS,Vol.E84-A,No.10,Oct.2001Wadayama, “A Coded Modulation Scheme Based on Low Density Parity Check Codes”, IEICE TRANS.FUNDAMENTALS, Vol.E84-A, No.10, Oct.2001

非特許文献1に示されている対数尤度比を更新する手法では、誤り訂正の推定語cに基づく更新後の対数尤度比(以下、「更新対数尤度比」ともいう)λ’は、受信シンボル点座標(送信信号の推定値)x^、雑音分散σ^を用いて、式(1)で表される。ここで、P(・|・)は条件付確率であり、式(2)(3)で表される。なお、雑音分散σ^は、全帯域で一定の値としている。 In the method of updating the log likelihood ratio shown in Non-Patent Document 1, the log likelihood ratio after update based on the error correction estimation word c (hereinafter also referred to as “update log likelihood ratio”) λ ′ is , Received symbol point coordinates (estimated value of transmission signal) x ^ and noise variance σ ^ 2 are expressed by equation (1). Here, P (· | ·) is a conditional probability, and is expressed by equations (2) and (3). The noise variance σ ^ 2 is a constant value in the entire band.

Figure 2013162312
Figure 2013162312

,cはマッピング処理によってデータがグレー符号化される場合、1シンボルのデータ内のk番目のビット(0≦k≦μ−1)のみ異なり、式(4)で表される。μは変調方式に対応するビット数であり、例えば1024QAMの場合はμ=10である。 When data is gray-coded by mapping processing, c 0 and c 1 are different from each other only in the k-th bit (0 ≦ k ≦ μ−1) in one symbol data, and are expressed by Expression (4). μ is the number of bits corresponding to the modulation method. For example, in the case of 1024QAM, μ = 10.

式(2)において従来、雑音分散σ^は帯域全体で算出されるため、一定値を用いている。しかし、MIMO伝送においては受信アンテナ間のレベル差やマルチパスといった要因から、雑音分散はキャリア毎に異なるため、更新対数尤度比に誤差が生じることがある。復号過程において更新対数尤度比を出来るだけ正確に求めることが誤り訂正の性能を左右するため、更新対数尤度比の誤差が誤り訂正効果を妨げているという問題があった。 Conventionally, in Equation (2), the noise variance σ ^ 2 is calculated over the entire band, so a constant value is used. However, in MIMO transmission, the noise variance differs from carrier to carrier due to factors such as level differences between receiving antennas and multipath, and therefore an error may occur in the updated log likelihood ratio. Since obtaining the updated log likelihood ratio as accurately as possible in the decoding process affects the performance of error correction, there is a problem that the error of the updated log likelihood ratio hinders the error correction effect.

本発明の目的は、上記問題を解決するため、キャリア単位でのC/N情報を活用し、更新対数尤度比の精度を高めることにより、誤り訂正能力を向上させることが可能な受信装置及びプログラムを提供することにある。   In order to solve the above-described problem, an object of the present invention is to provide a receiving apparatus capable of improving error correction capability by utilizing C / N information in units of carriers and increasing the accuracy of an updated log likelihood ratio. To provide a program.

上記課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、SISOシステムにおいて、軟判定復号により復号可能な誤り訂正符号により符号化されたOFDM信号を受信する受信装置であって、受信したOFDM信号をフーリエ変換して複素ベースバンド信号を生成する入力処理部と、前記複素ベースバンド信号に含まれる既知のパイロット信号をもとに各キャリアの伝送路応答を算出する伝送路応答算出部と、前記複素ベースバンド信号を前記伝送路応答で除算して送信信号の推定値を生成する等化部と、受信したOFDM信号の帯域雑音分散を算出し、該帯域雑音分散に対してキャリアごとに重み係数を乗じ、各キャリアの雑音分散であるキャリア雑音分散を算出する雑音分散算出部と、前記キャリア雑音分散及び前記送信信号の推定値を用いて、送信された各ビットの尤度比を算出する尤度比算出部と、前記送信信号の推定値を、送信信号の変調方式に対応するようにビット配列を変更する受信信号ビット再配列部と、前記キャリア雑音分散からビット単位の雑音分散を生成するビット雑音分散生成部と、前記尤度比算出部により算出された尤度比、前記受信信号ビット再配列部により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値、及び前記ビット雑音分散生成部により生成されたビット単位の雑音分散を用いて、送信されたビットの推定値である推定語を算出する誤り訂正復号部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a receiving apparatus according to the present invention is a receiving apparatus that receives an OFDM signal encoded by an error correction code that can be decoded by soft decision decoding in a SISO system, and that receives the received OFDM signal. An input processing unit that generates a complex baseband signal by Fourier transform, a transmission line response calculation unit that calculates a transmission line response of each carrier based on a known pilot signal included in the complex baseband signal, and the complex An equalization unit that divides the baseband signal by the transmission path response to generate an estimated value of the transmission signal, calculates a band noise variance of the received OFDM signal, and sets a weighting factor for each carrier with respect to the band noise variance. A noise variance calculation unit that calculates a carrier noise variance that is a noise variance of each carrier by multiplication, and uses the carrier noise variance and the estimated value of the transmission signal. A likelihood ratio calculation unit that calculates a likelihood ratio of each transmitted bit, and a received signal bit rearrangement unit that changes the bit arrangement so that the estimated value of the transmission signal corresponds to the modulation scheme of the transmission signal A bit noise variance generator for generating bit-wise noise variance from the carrier noise variance, a likelihood ratio calculated by the likelihood ratio calculator, and a bit rearrangement generated by the received signal bit rearranger An error correction decoding unit that calculates an estimated word, which is an estimated value of a transmitted bit, using an estimated value of a later transmission signal and a noise variance of a bit unit generated by the bit noise variance generating unit; It is characterized by that.

また、上記課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、MIMOシステムにおいて、軟判定復号により復号可能な誤り訂正符号により符号化されたOFDM信号を受信する受信装置であって、複数の受信アンテナから受信したOFDM信号をフーリエ変換して、複数の受信アンテナに対応する複数の複素ベースバンド信号を生成する入力処理部と、前記複素ベースバンド信号にウェイト行列を乗算することにより送信信号の推定値を生成するMIMO検出部と、前記伝送路応答を用いて前記複素ベースバンド信号から送信信号の推定値を生成するMIMO検出部と、受信したOFDM信号の帯域雑音分散を算出し、該帯域雑音分散に対してキャリアごとに重み係数を乗じ、各キャリアの雑音分散であるキャリア雑音分散を算出する雑音分散算出部と、前記キャリア雑音分散及び前記送信信号の推定値を用いて、送信された各ビットの尤度比を算出する尤度比算出部と、前記送信信号の推定値を、送信信号の変調方式に対応するようにビット配列を変更する受信信号ビット再配列部と、前記キャリア雑音分散からビット単位の雑音分散を生成するビット雑音分散生成部と、前記尤度比算出部により算出された尤度比、前記受信信号ビット再配列部により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値、及び前記ビット雑音分散生成部により生成されたビット単位の雑音分散を用いて、送信されたビットの推定値を復号する誤り訂正復号部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a receiving apparatus according to the present invention is a receiving apparatus that receives an OFDM signal encoded by an error correction code that can be decoded by soft-decision decoding in a MIMO system. An input processing unit that generates a plurality of complex baseband signals corresponding to a plurality of receiving antennas by performing Fourier transform on the OFDM signal received from the antenna, and estimates a transmission signal by multiplying the complex baseband signal by a weight matrix A MIMO detection unit that generates a value; a MIMO detection unit that generates an estimated value of a transmission signal from the complex baseband signal using the transmission line response; and a band noise variance of the received OFDM signal; The noise component is calculated by multiplying the variance by the weighting factor for each carrier and calculating the carrier noise variance, which is the noise variance of each carrier. A calculation unit; a likelihood ratio calculation unit that calculates a likelihood ratio of each transmitted bit using the carrier noise variance and the estimated value of the transmission signal; and A received signal bit rearrangement unit that changes the bit arrangement so as to correspond to the scheme, a bit noise variance generation unit that generates bit-unit noise variance from the carrier noise variance, and a likelihood calculated by the likelihood ratio calculation unit Of the transmitted bit using the frequency ratio, the estimated value of the transmission signal after the bit rearrangement generated by the received signal bit rearrangement unit, and the noise variance of the bit unit generated by the bit noise variance generation unit. And an error correction decoding unit that decodes the estimated value.

さらに、上記受信装置において、前記雑音分散算出部は、前記帯域雑音分散に対してキャリアごとに重み係数を乗じ、前記伝送路応答の振幅又は前記ウェイト行列の要素の値が大きいキャリアほど小さくなるように前記各キャリアの雑音分散を算出することを特徴とする。   Furthermore, in the receiving apparatus, the noise variance calculation unit multiplies the band noise variance by a weighting factor for each carrier so that a carrier having a larger amplitude of the transmission line response or an element of the weight matrix becomes smaller. And calculating noise variance of each carrier.

さらに、上記受信装置において、前記誤り訂正復号部は、尤度比を用いて繰り返し演算することにより推定語を算出する軟判定復号部と、前記受信信号ビット再配列部により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値、及び前記ビット雑音分散生成部により生成されたビット単位の雑音分散を用いて、前記軟判定復号部により算出された推定語の尤度比を算出する尤度比最適化部と、を備え、前記軟判定復号部は、尤度比の初期値として前記尤度比算出部により算出された尤度比を用い、繰り返し演算をする際にはその都度、前記尤度比最適化部により算出された尤度比を用いて前記推定語を算出することを特徴とする。   Furthermore, in the receiving apparatus, the error correction decoding unit includes a soft decision decoding unit that calculates an estimated word by repeatedly calculating using a likelihood ratio, and a bit rearrangement generated by the received signal bit rearrangement unit A likelihood ratio optimum for calculating the likelihood ratio of the estimated word calculated by the soft decision decoding unit using the estimated value of the later transmission signal and the noise variance of the bit unit generated by the bit noise variance generating unit And the soft decision decoding unit uses the likelihood ratio calculated by the likelihood ratio calculation unit as an initial value of the likelihood ratio, and each time the iterative calculation is performed, the likelihood The estimated word is calculated using the likelihood ratio calculated by the ratio optimization unit.

さらに、上記受信装置において、前記尤度比算出部により算出された尤度比をビット単位でデインターリーブ処理するビットデインターリーブ部を更に備え、前記誤り訂正復号部は、前記軟判定復号部により算出された推定語をビット単位でインターリーブ処理する再ビットインターリーブ部と、前記尤度比最適化部により算出された尤度比をビット単位でデインターリーブ処理する再ビットデインターリーブ部と、を更に備え、前記OFDM信号がビット単位でインターリーブ処理されている場合には、前記尤度比最適化部は、前記再ビットインターリーブ部によりインターリーブ部処理された推定語の尤度比を算出し、前記軟判定復号部は、前記OFDM信号がビット単位でインターリーブ処理されている場合には、尤度比の初期値として前記尤度比算出部により算出された尤度比を用い、繰り返し演算をする際にはその都度、前記再ビットデインターリーブ部によりデインターリーブ処理された尤度比を用いて前記推定語を算出することを特徴とする。   The receiving apparatus further includes a bit deinterleaving unit that deinterleaves the likelihood ratio calculated by the likelihood ratio calculating unit in units of bits, and the error correction decoding unit is calculated by the soft decision decoding unit. A re-bit interleaving unit that interleaves the estimated word in bit units, and a re-bit de-interleaving unit that de-interleaves the likelihood ratio calculated by the likelihood ratio optimization unit in bit units, When the OFDM signal is interleaved in bit units, the likelihood ratio optimizing unit calculates the likelihood ratio of the estimated word that has been interleaved by the re-bit interleaving unit, and the soft decision decoding The initial value of the likelihood ratio when the OFDM signal is interleaved in bit units. The likelihood ratio calculated by the likelihood ratio calculation unit is used, and the estimated word is calculated using the likelihood ratio deinterleaved by the re-bit deinterleaving unit each time an iterative calculation is performed. It is characterized by that.

また、上記課題を解決するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記受信装置として機能させることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a program according to the present invention causes a computer to function as the receiving device.

本発明によれば、OFDM信号を受信する受信装置において、キャリア単位でのCN比情報を活用し、更新対数尤度比の精度を高めることにより、誤り訂正能力を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the receiver which receives an OFDM signal, error correction capability can be improved by utilizing CN ratio information in a carrier unit, and improving the precision of update log likelihood ratio.

本発明の実施例1に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the receiver which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る受信装置における雑音分散算出部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the noise dispersion | distribution calculation part in the receiver which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る受信装置における誤り訂正復号部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the error correction decoding part in the receiver which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the receiver which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る受信装置における誤り訂正復号部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the error correction decoding part in the receiver which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the receiver which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係る受信装置における雑音分散算出部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the noise dispersion | distribution calculation part in the receiver which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係る受信装置における誤り訂正復号部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the error correction decoding part in the receiver which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例4に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the receiver which concerns on Example 4 of this invention. BER特性のシミュレーション結果の第1の例を示すグラフである。It is a graph which shows the 1st example of the simulation result of a BER characteristic. BER特性のシミュレーション結果の第2の例を示すグラフである。It is a graph which shows the 2nd example of the simulation result of a BER characteristic.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。また、以下の説明において、添え字のiはOFDM信号のキャリア番号を意味する。添え字のiは、適宜省略するものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the subscript i means the carrier number of the OFDM signal. The subscript i is omitted as appropriate.

実施例1では、SISOシステムにおいて、軟判定復号により復号可能な誤り訂正符号により符号化されたOFDM信号を受信する受信装置について説明する。軟判定復号により復号可能な誤り訂正符号とは、LDPC符号やターボ符号などである。LDPC符号やターボ符号の復号は、軟判定値を元に繰り返し復号を行う。   In the first embodiment, a receiving apparatus that receives an OFDM signal encoded by an error correction code that can be decoded by soft decision decoding in a SISO system will be described. An error correction code that can be decoded by soft decision decoding is an LDPC code, a turbo code, or the like. The decoding of the LDPC code and the turbo code is repeatedly performed based on the soft decision value.

図1は、本発明の実施例1に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図1に示すように、受信装置1−1は、受信アンテナ11と、入力処理部12と、伝送路応答算出部13と、等化部14と、第1周波数デインターリーブ部15と、雑音分散算出部16と、第2周波数デインターリーブ部17と、尤度比算出部18と、受信信号ビット再配列部19と、ビット雑音分散生成部20と、誤り訂正復号部21と、を備える。なお、受信装置1−1に対して送信信号を送信する送信装置が周波数インターリーブ処理を行わない場合には、第1周波数デインターリーブ部15及び第2周波数デインターリーブ部17を備える必要はない。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the reception device 1-1 includes a reception antenna 11, an input processing unit 12, a transmission path response calculation unit 13, an equalization unit 14, a first frequency deinterleaving unit 15, and noise dispersion. The calculator 16, the second frequency deinterleaver 17, the likelihood ratio calculator 18, the received signal bit rearranger 19, the bit noise variance generator 20, and the error correction decoder 21 are provided. In addition, when the transmission apparatus which transmits a transmission signal with respect to the receiving apparatus 1-1 does not perform a frequency interleaving process, it is not necessary to provide the 1st frequency deinterleaving part 15 and the 2nd frequency deinterleaving part 17.

入力処理部12は、送信装置から送信される信号を、受信アンテナ11を介して受信する。図1に示すように、入力処理部12は、GI(Guard interval)除去部121と、フーリエ変換部122と、パイロット信号抽出部123と、を備える。   The input processing unit 12 receives a signal transmitted from the transmission device via the reception antenna 11. As shown in FIG. 1, the input processing unit 12 includes a GI (Guard interval) removal unit 121, a Fourier transform unit 122, and a pilot signal extraction unit 123.

GI除去部121は、受信アンテナ11を介して受信したOFDM信号を直交復調処理してベースバンド信号を生成する。そして、GI除去部121は、ガードインターバルを除去して有効シンボル信号を抽出し、フーリエ変換部122に出力する。   The GI removal unit 121 performs orthogonal demodulation processing on the OFDM signal received via the reception antenna 11 to generate a baseband signal. Then, the GI removal unit 121 extracts the effective symbol signal by removing the guard interval, and outputs it to the Fourier transform unit 122.

フーリエ変換部122は、GI除去部121により抽出された有効シンボル信号に対して、離散フーリエ変換処理を施して周波数領域の複素ベースバンド信号yを生成し、パイロット信号抽出部123、等化部14、及び雑音分散算出部16に出力する。 The Fourier transform unit 122 performs discrete Fourier transform processing on the effective symbol signal extracted by the GI removal unit 121 to generate a complex baseband signal y i in the frequency domain, and generates a pilot signal extraction unit 123, an equalization unit 14 and the noise variance calculation unit 16.

パイロット信号抽出部123は、フーリエ変換部122により生成された複素ベースバンド信号yから既知のSP(Scattered Pilot)と呼ばれるパイロット信号を抽出し、伝送路応答算出部13に出力する。 The pilot signal extraction unit 123 extracts a known pilot signal called SP (Scattered Pilot) from the complex baseband signal y i generated by the Fourier transform unit 122 and outputs the pilot signal to the transmission path response calculation unit 13.

伝送路応答算出部13は、パイロット信号抽出部123により抽出されたパイロット信号をもとに各キャリアの伝送路応答Hを算出し、等化部14及び雑音分散算出部16に出力する。 The transmission line response calculation unit 13 calculates the transmission line response H i of each carrier based on the pilot signal extracted by the pilot signal extraction unit 123 and outputs it to the equalization unit 14 and the noise variance calculation unit 16.

等化部14は、フーリエ変換部122により生成された複素ベースバンド信号yを伝送路応答算出部13により算出された伝送路応答Hで複素除算し、伝送路歪みを除去して送信信号の推定値

Figure 2013162312
を生成し、尤度比算出部18に出力する。 The equalization unit 14 performs complex division on the complex baseband signal y i generated by the Fourier transform unit 122 by the transmission line response H i calculated by the transmission line response calculation unit 13, removes transmission line distortion, and transmits the transmission signal. Estimated value of
Figure 2013162312
Is output to the likelihood ratio calculation unit 18.

第1周波数デインターリーブ部15は、等化部14により生成された送信信号の推定値に対し、周波数方向にデインターリーブ処理(送信装置の周波数インターリーブ処理により並べ替えられたデータを元の順序に戻す処理)を行い、デインターリーブ処理されたデータを尤度比算出部18に出力する。   The first frequency deinterleaving unit 15 returns the estimated value of the transmission signal generated by the equalization unit 14 to the original order by deinterleaving processing in the frequency direction (data rearranged by the frequency interleaving processing of the transmitting device). Process), and outputs the deinterleaved data to the likelihood ratio calculation unit 18.

受信装置1−1は、LDPC復号に必要な対数尤度比を算出するために、雑音分散を算出する必要がある。第1周波数デインターリーブ部15によりデインターリーブ処理されたデータキャリアから帯域全体の雑音分散を算出してもよいが、より精度の高い雑音分散を算出するには、後述するように、データキャリアでないキャリア、例えばAC(Auxiliary Channel)やTMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)と呼ばれるキャリアを用いて帯域全体の雑音分散を推定し、各キャリアに対して雑音分散の重み付けを行う必要がある。したがって、図1に示す受信装置1−1では、雑音分散算出部16を、第1周波数デインターリーブ部15と尤度比算出部18との間ではなく、第1周波数デインターリーブ部15の前に配置している。   The receiving apparatus 1-1 needs to calculate the noise variance in order to calculate the log likelihood ratio necessary for LDPC decoding. Although the noise variance of the entire band may be calculated from the data carrier deinterleaved by the first frequency deinterleave unit 15, in order to calculate a more accurate noise variance, as described later, a carrier that is not a data carrier is used. For example, it is necessary to estimate the noise variance of the entire band using carriers called AC (Auxiliary Channel) and TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control), and to weight each carrier with noise variance. Therefore, in the receiving apparatus 1-1 illustrated in FIG. 1, the noise variance calculation unit 16 is not provided between the first frequency deinterleave unit 15 and the likelihood ratio calculation unit 18 but before the first frequency deinterleave unit 15. It is arranged.

雑音分散算出部16は、キャリアごとの雑音分散(以下、「キャリア雑音分散」という)

Figure 2013162312
を算出し、第2周波数デインターリーブ部17に出力する。詳細については後述する。 The noise variance calculation unit 16 performs noise variance for each carrier (hereinafter referred to as “carrier noise variance”).
Figure 2013162312
Is output to the second frequency deinterleaver 17. Details will be described later.

第2周波数デインターリーブ部17は、雑音分散算出部16により生成されたキャリア雑音分散に対してデインターリーブ処理を行い、デインターリーブ処理されたデータを尤度比算出部18及びビット雑音分散生成部20に出力する。   The second frequency deinterleaving unit 17 performs a deinterleaving process on the carrier noise variance generated by the noise variance calculating unit 16, and the deinterleaved data is converted into a likelihood ratio calculating unit 18 and a bit noise variance generating unit 20. Output to.

尤度比算出部18は、第1周波数デインターリーブ部15によりデインターリーブ処理された送信信号の推定値x^、及び第2周波数デインターリーブ部17によりデインターリーブ処理されたキャリア雑音分散σ^ を用いて送信信号の推定値の各ビットの尤度比λを算出し、誤り訂正復号部21に出力する。 The likelihood ratio calculation unit 18 estimates the transmission signal x ^ i deinterleaved by the first frequency deinterleaver 15 and the carrier noise variance σ ^ i deinterleaved by the second frequency deinterleaver 17. 2 is used to calculate the likelihood ratio λ n of each bit of the estimated value of the transmission signal and output it to the error correction decoding unit 21.

尤度比としては、一般的に対数尤度比(LLR:Log-Likelihood Ratio)が用いられる。n番目のビットの対数尤度比λは、n番目のビットのビット値bが0となる尤度関数とn番目のビットのビット値bが1となる尤度関数との比の対数で表される。つまり、対数尤度比λは、雑音分散σと、理想シンボル点s及び送信信号の推定値x^の間の2乗ユークリッド距離とを用いて式(5)(6)(7)により表される。 As the likelihood ratio, a log-likelihood ratio (LLR) is generally used. log likelihood ratio lambda n of n-th bit, the bit value b n of n-th bit value b n are 0 bits become likelihood function and the n-th bit of the ratio of the likelihood function becomes 1 Expressed in logarithm. That is, the log-likelihood ratio λ n is expressed by the equations (5), (6), and (7) using the noise variance σ 2 and the square Euclidean distance between the ideal symbol point s and the estimated value x ^ of the transmission signal. expressed.

Figure 2013162312
Figure 2013162312

受信信号ビット再配列部19は、第1周波数デインターリーブ部15によりデインターリーブ処理された送信信号の推定値x^を、送信信号の変調方式に対応するようにビット配列を変更し、ビット再配列後の送信信号の推定値

Figure 2013162312
を誤り訂正復号部21に出力する。 The received signal bit rearrangement unit 19 changes the bit arrangement so that the estimated value x ^ i of the transmission signal deinterleaved by the first frequency deinterleaving unit 15 corresponds to the modulation scheme of the transmission signal, Estimated value of transmitted signal after array
Figure 2013162312
Is output to the error correction decoding unit 21.

ビット雑音分散生成部20は、第2周波数デインターリーブ部17によりデインターリーブ処理されたキャリア雑音分散σ^ からビット単位のキャリア雑音分散

Figure 2013162312
を生成して誤り訂正復号部21に出力する。例えば、変調方式が1024QAMのあるシンボルのキャリア雑音分散σ^ の値がAであり、次のシンボルのキャリア雑音分散σ^ の値がBである場合には、ビット単位のキャリア雑音分散σ^ik の値は、10ビット連続Aであり、続いて10ビット連続bとなる。 The bit noise variance generator 20 generates a carrier noise variance in bit units from the carrier noise variance σ ^ i 2 deinterleaved by the second frequency deinterleaver 17.
Figure 2013162312
And output to the error correction decoding unit 21. For example, the modulation scheme is the value of the carrier noise variance sigma ^ i 2 symbols with 1024QAM is A, when the value of the carrier noise variance sigma ^ i 2 of the next symbol is B, the carrier noise bitwise The value of the variance σ ^ ik 2 is 10-bit continuous A, and subsequently 10-bit continuous b.

誤り訂正復号部21は、尤度比算出部18により算出された尤度比λn、受信信号ビット再配列部19により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値x^’、及びビット雑音分散生成部20により生成されたビット単位のキャリア雑音分散σikを用いて、送信されたビットの推定値cを復号する。詳細は後述する。 The error correction decoding unit 21 has a likelihood ratio λn calculated by the likelihood ratio calculation unit 18, an estimated value x ^ i ′ of the transmission signal after bit rearrangement generated by the received signal bit rearrangement unit 19, and a bit Using the bit-wise carrier noise variance σ ik ^ 2 generated by the noise variance generator 20, the transmitted bit estimate c is decoded. Details will be described later.

[雑音分散算出部]
次に、雑音分散算出部16について詳細に説明する。図2は、雑音分散算出部16の構成例を示すブロック図である。図2に示すように、雑音分散算出部16は、帯域雑音分散算出部161と、キャリア雑音分散算出部162と、を備える。
[Noise variance calculation unit]
Next, the noise variance calculation unit 16 will be described in detail. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the noise variance calculation unit 16. As shown in FIG. 2, the noise variance calculation unit 16 includes a band noise variance calculation unit 161 and a carrier noise variance calculation unit 162.

帯域雑音分散算出部161は、受信したOFDM信号の帯域雑音分散(OFDM信号の帯域全体における平均雑音分散)

Figure 2013162312
を算出し、キャリア雑音分散算出部162に出力する。 Band noise variance calculator 161 is a band noise variance of the received OFDM signal (average noise variance over the entire bandwidth of the OFDM signal).
Figure 2013162312
Is output to the carrier noise variance calculation unit 162.

帯域雑音分散の算出方法としては、MER(Modulation Error Ratio)の値から算出する方法などが知られている。変調多値数が大きいキャリアのMERの値は、低CN比(Carrier to Noise Ratio)領域において信頼できる値が得られず、MERの値から算出した雑音分散も信頼できる値とはならない。そのため、送信信号が地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式のように64QAM、QPSK、BPSKなどで変調されているキャリアが混在するOFDM信号の場合には、変調多値数の小さいキャリア(この場合BPSK)のMERの値から雑音分散を算出するほうが良い精度を得られる。例えば、地上デジタル放送ISDB−Tの場合、AC(Auxiliary Channel)、TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)と呼ばれるキャリアはBPSK変調されるため、これらのキャリアのそれぞれに雑音分散を求め、帯域雑音分散を算出するのが好適である。なお、帯域雑音分散σ−は、等化部14により生成された送信信号の推定値x^を用いて算出してもよいし、フーリエ変換部122により生成された複素ベースバンド信号yを用いて算出してもよい。 As a method of calculating the band noise variance, a method of calculating from a MER (Modulation Error Ratio) value is known. The MER value of a carrier having a large modulation multi-value number cannot obtain a reliable value in the low CN (Carrier to Noise Ratio) region, and the noise variance calculated from the MER value is not a reliable value. Therefore, when the transmission signal is an OFDM signal in which carriers modulated by 64QAM, QPSK, BPSK, etc. are mixed as in the transmission system of terrestrial digital television broadcasting, the carrier having a small modulation multi-level number (in this case, BPSK) It is possible to obtain better accuracy by calculating the noise variance from the MER value. For example, in the case of digital terrestrial broadcasting ISDB-T, carriers called AC (Auxiliary Channel) and TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control) are BPSK-modulated. It is preferable to calculate. The band noise variance σ- 2 may be calculated using the estimated value x ^ i of the transmission signal generated by the equalization unit 14, or the complex baseband signal y i generated by the Fourier transform unit 122. You may calculate using.

キャリア雑音分散算出部162は、帯域雑音分散算出部161により算出された帯域雑音分散σ−に対して、式(8)に示すようにキャリアごとに重み係数Cを乗じ、伝送路応答Hの振幅が大きいキャリアほど小さくなるようにキャリア雑音分散σ^ を算出(推定)する。重み係数Cは式(9)に示すαと式(10)に示すα−との比で求まる。E[・]は消失キャリアではない判定フラグT=0のキャリアについての相加平均を表す。αの逆数はキャリアの信頼度を表すため、信頼度が大きいキャリアほど雑音分散を小さくすることができる。 The carrier noise variance calculation unit 162 multiplies the band noise variance σ− 2 calculated by the band noise variance calculation unit 161 by a weight coefficient C for each carrier as shown in Expression (8), and transmits the transmission line response H i. The carrier noise variance σ ^ i 2 is calculated (estimated) so that the carrier with the larger amplitude of becomes smaller. The weighting coefficient C is obtained by the ratio of α i shown in equation (9) and α− shown in equation (10). E [•] represents an arithmetic average for a carrier with a determination flag T i = 0 that is not a lost carrier. Since the reciprocal of α i represents the reliability of the carrier, the carrier with higher reliability can reduce the noise variance.

Figure 2013162312
Figure 2013162312

[誤り訂正復号部]
次に、誤り訂正復号部21について詳細に説明する。図3は、誤り訂正復号部21の構成例を示すブロック図である。図3に示すように、誤り訂正復号部21は、一般的な軟判定復号部210と、尤度比最適化部215と、を備える。
[Error correction decoding unit]
Next, the error correction decoding unit 21 will be described in detail. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the error correction decoding unit 21. As shown in FIG. 3, the error correction decoding unit 21 includes a general soft decision decoding unit 210 and a likelihood ratio optimization unit 215.

軟判定復号部210は、既知の復号アルゴリズム(例えば、sum-product復号法)により、尤度比算出部18により算出された尤度比λを用いて繰り返し演算することにより、送信されたビットの推定値である推定語cを算出する。図3ではLDPC符号の復号を行う場合を示しており、軟判定復号部210は、行処理部211と、列処理部212と、推定語算出部213と、パリティチェック部214と、を備える。 The soft-decision decoding unit 210 performs repeated computation using the likelihood ratio λ n calculated by the likelihood ratio calculation unit 18 by a known decoding algorithm (for example, sum-product decoding method), thereby transmitting the transmitted bits. An estimated word c that is an estimated value of is calculated. FIG. 3 shows a case where LDPC code decoding is performed, and the soft decision decoding unit 210 includes a row processing unit 211, a column processing unit 212, an estimated word calculation unit 213, and a parity check unit 214.

行処理部211は、m=1,2,・・・M(=N−K)の順にHmn=1を満たす全ての組(m,n)に対して式(11)の更新式により外部値αmnを更新する。事前値βmnの初期値は0である。ここで、sign(x)は式(12)で表される関数であり、f(x)は式(13)で表される関数である。 The row processing unit 211 uses the update expression of Expression (11) for all sets (m, n) that satisfy H mn = 1 in the order of m = 1, 2,... M (= NK ). The value α mn is updated. The initial value of the prior value β mn is zero. Here, sign (x) is a function represented by Expression (12), and f (x) is a function represented by Expression (13).

Figure 2013162312
Figure 2013162312

ここで、A(m)は検査行列Hのm行目において1のある列インデックスの集合を表す。積計算、和計算の範囲としている集合

Figure 2013162312
は、集合A(m)からnを除いた集合を表す。 Here, A (m) represents a set of column indexes having 1 in the m-th row of the check matrix H. Set that is the range of product calculation and sum calculation
Figure 2013162312
Represents a set obtained by removing n from the set A (m).

列処理部212は、n=1,2,・・・Nの順にHmn=1を満たす全ての組(m,n)に対して、式(14)を利用して事前値βmnを更新する。 The column processing unit 212 updates the prior value β mn using Equation (14) for all the pairs (m, n) that satisfy H mn = 1 in the order of n = 1, 2 ,. To do.

Figure 2013162312
Figure 2013162312

ここで、B(n)は検査行列Hのn列目において1のある行インデックスの集合を表す。和計算の範囲としている集合

Figure 2013162312
は、集合B(n)からmを除いた集合を表す。 Here, B (n) represents a set of row indexes having 1 in the nth column of the check matrix H. Set that is the range of sum calculation
Figure 2013162312
Represents a set obtained by removing m from the set B (n).

推定語算出部213は、式(15)により、推定語c={c,…,c,…,c}を算出する。 Estimating word calculation section 213, by the equation (15), the estimated word c = {c 1, ..., c n, ..., c N} is calculated.

Figure 2013162312
Figure 2013162312

パリティチェック部214は、推定語算出部213により生成された推定語cが符号語になっているか否かを検査し、推定語cが式(16)を満たす場合には推定語cを復号結果として出力する。推定語cが式(16)を満たしていない場合には、パリティチェック部214は、繰り返し処理を行うために、推定語算出部213により生成された推定語cを、尤度比最適化部215に出力する。   The parity check unit 214 checks whether or not the estimated word c generated by the estimated word calculation unit 213 is a code word. If the estimated word c satisfies Equation (16), the parity check unit 214 decodes the estimated word c. Output as. When the estimated word c does not satisfy Expression (16), the parity check unit 214 uses the estimated word c generated by the estimated word calculation unit 213 as the likelihood ratio optimization unit 215 in order to perform an iterative process. Output to.

Figure 2013162312
Figure 2013162312

尤度比最適化部215は、受信信号ビット再配列部19により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値x^’、及びビット雑音分散生成部20により生成されたビット単位の雑音分散σ^ik を用いて、パリティチェック部214により生成された推定語cの各ビットについて、式(17)により更新対数尤度比λ’を算出する。マッピング処理によってデータがグレー符号化される場合、C,Cの2点のシンボル点のみについて尤度比を算出する。C,Cはそれぞれ1シンボルのデータであり、尤度比の算出対象となるビットの値のみそれぞれ0,1で異なり、他のビットの値は同一である。 The likelihood ratio optimizing unit 215 generates the estimated value x ^ i ′ of the transmission signal after the bit rearrangement generated by the received signal bit rearranging unit 19, and the bit unit noise generated by the bit noise variance generating unit 20. Using the variance σ ^ ik 2 , an updated log likelihood ratio λ n ′ is calculated by Equation (17) for each bit of the estimated word c generated by the parity check unit 214. When the data is gray-coded by the mapping process, the likelihood ratio is calculated only for the two symbol points C 0 and C 1 . Each of C 0 and C 1 is data of one symbol, and only the value of the bit for which the likelihood ratio is calculated differs from 0 and 1, respectively, and the values of the other bits are the same.

Figure 2013162312
Figure 2013162312

尤度比最適化部215により算出された更新対数尤度比λ’は行処理部211に入力される。つまり、軟判定復号部210は、尤度比の初期値として尤度比算出部18により算出された尤度比λを用い、繰り返し演算をする際にはその都度、尤度比最適化部215により算出された尤度比λ’を用いて推定語cを算出する。 The updated log likelihood ratio λ n ′ calculated by the likelihood ratio optimization unit 215 is input to the row processing unit 211. That is, the soft decision decoding unit 210 uses the likelihood ratio λ n calculated by the likelihood ratio calculation unit 18 as the initial value of the likelihood ratio, and each time iteratively calculates, the likelihood ratio optimization unit The estimated word c is calculated using the likelihood ratio λ n ′ calculated by 215.

上述したように、実施例1の受信装置1は、入力処理部12により、受信したOFDM信号をフーリエ変換して複素ベースバンド信号yを生成し、伝送路応答算出部13により、複素ベースバンド信号yに含まれる既知のパイロット信号をもとに各キャリアの伝送路応答Hを算出し、等化部14により、複素ベースバンド信号yを伝送路応答Hで除算して送信信号の推定値x^を生成する。そして、雑音分散算出部16により、受信したOFDM信号の帯域雑音分散σ−を算出し、該帯域雑音分散に対してキャリアごとに重み係数Cを乗じてキャリア雑音分散σ^ を算出し、尤度比算出部18により、キャリア雑音分散σ^ 及び送信信号の推定値x^を用いて、送信された各ビットの尤度比λを算出する。そして、受信信号ビット再配列部19により、送信信号の推定値x^を、送信信号の変調方式に対応するようにビット配列を変更し、ビット雑音分散生成部20により、キャリア雑音分散σ^ からビット単位のキャリア雑音分散σ^ik を生成し、誤り訂正復号部21により、尤度比算出部18により算出された尤度比λ、受信信号ビット再配列部19により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値x^’、及びビット雑音分散生成部20により生成されたビット単位のキャリア雑音分散σ^ik を用いて、送信されたビットの推定値である推定語cを算出する。このように、SISOシステムにおける受信装置1は、ビット単位のキャリア雑音分散σ^ik を用いるため、より正確な尤度比を求めることができ、誤り訂正能力を向上させることができるようになる。 As described above, in the receiving apparatus 1 according to the first embodiment, the input processing unit 12 performs Fourier transform on the received OFDM signal to generate the complex baseband signal y i , and the transmission path response calculation unit 13 performs the complex baseband signal. A transmission path response H i of each carrier is calculated based on a known pilot signal included in the signal y i , and the transmission signal is obtained by dividing the complex baseband signal y i by the transmission path response H i by the equalizing unit 14. The estimated value x ^ i of is generated. Then, the noise variance calculation unit 16 calculates the band noise variance σ− 2 of the received OFDM signal, and calculates the carrier noise variance σ ^ i 2 by multiplying the band noise variance by the weight coefficient C for each carrier. The likelihood ratio calculation unit 18 calculates the likelihood ratio λ n of each transmitted bit using the carrier noise variance σ i 2 and the estimated value x ^ i of the transmission signal. Then, the received signal bit rearrangement unit 19 changes the bit arrangement of the estimated value x ^ i of the transmission signal so as to correspond to the modulation scheme of the transmission signal, and the bit noise variance generation unit 20 performs the carrier noise variance σ ^ The carrier noise variance σ ^ ik 2 in bit units is generated from i 2, and is generated by the error correction decoding unit 21 by the likelihood ratio λ n calculated by the likelihood ratio calculation unit 18 and the received signal bit rearrangement unit 19. The estimated value x ^ i ′ of the transmission signal after bit rearrangement and the carrier noise variance σ ^ ik 2 in bit units generated by the bit noise variance generator 20 are the estimated values of the transmitted bits. The estimated word c is calculated. As described above, since the receiving apparatus 1 in the SISO system uses the carrier noise variance σ ^ ik 2 in units of bits, it is possible to obtain a more accurate likelihood ratio and improve the error correction capability. .

雑音分散算出部16は、帯域雑音分散σ−に対してキャリアごとに重み係数Cを乗じ、伝送路応答Hの振幅が大きいキャリアほど小さくなるようにキャリア雑音分散σ^ を算出するのが好適である。これにより、伝送路応答Hの振幅が大きい、すなわち信頼度が大きいキャリアほどキャリア雑音分散を小さくすることができ、キャリア雑音分散σ^ を適切に求めることができる。 The noise variance calculation unit 16 multiplies the band noise variance σ− 2 by the weighting coefficient C for each carrier, and calculates the carrier noise variance σ ^ i 2 so that the carrier with the larger amplitude of the transmission path response H i becomes smaller. Is preferred. Accordingly, the carrier noise variance can be reduced as the carrier response H i has a larger amplitude, that is, the reliability is higher, and the carrier noise variance σ ^ i 2 can be appropriately obtained.

誤り訂正復号部21は、より詳細には、軟判定復号部210により、尤度比λを用いて繰り返し演算することにより推定語cを算出し、尤度比最適化部215により、受信信号ビット再配列部19により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値x^’、及びビット雑音分散生成部20により生成されたビット単位のキャリア雑音分散σ^ik を用いて、軟判定復号部210により算出された推定語cの更新尤度比λ’を算出する。 軟判定復号部210は、尤度比の初期値として尤度比算出部18により算出された尤度比λを用い、繰り返し演算をする際にはその都度、尤度比最適化部215により算出された尤度比λ’を用いて推定語cを算出する。これにより、推定語cの精度を向上させることができるとともに、復号アルゴリズムの収束速度を速め、繰り返し演算の回数を減らすことができる。 In more detail, the error correction decoding unit 21 calculates the estimated word c by the iterative calculation using the likelihood ratio λ n by the soft decision decoding unit 210, and the received signal by the likelihood ratio optimization unit 215. using the estimated value x ^ i ', and the carrier noise variance sigma ^ ik 2 bit unit generated by the bit noise variance generator 20 of the generated bit rearrangement after the transmission signal by the bit rearrangement section 19, soft The update likelihood ratio λ n ′ of the estimated word c calculated by the determination decoding unit 210 is calculated. The soft decision decoding unit 210 uses the likelihood ratio λ n calculated by the likelihood ratio calculation unit 18 as an initial value of the likelihood ratio, and each time the iterative calculation is performed, the likelihood ratio optimization unit 215 performs the calculation. The estimated word c is calculated using the calculated likelihood ratio λ n ′. As a result, the accuracy of the estimated word c can be improved, the convergence speed of the decoding algorithm can be increased, and the number of iterations can be reduced.

次に、SISOシステムにおいて、送信装置がビットインターリーブ処理を行う場合の受信装置について説明する。図4は、本発明の実施例2に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図4に示すように、受信装置1−2は、受信アンテナ11と、入力処理部12と、伝送路応答算出部13と、等化部14と、第1周波数デインターリーブ部15と、雑音分散算出部16と、第2周波数デインターリーブ部17と、尤度比算出部18と、受信信号ビット再配列部19と、ビット雑音分散生成部20と、誤り訂正復号部21−2と、ビットデインターリーブ部22と、を備える。図4に示す受信装置1−2は、図1に示した実施例1の受信装置1−1と比較して、ビットデインターリーブ部22を更に備え、それに伴い、誤り訂正復号部の処理内容が相違する。その他の構成については実施例1と同様であるため、説明を省略する。   Next, a receiving apparatus when the transmitting apparatus performs bit interleave processing in the SISO system will be described. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 4, the reception device 1-2 includes a reception antenna 11, an input processing unit 12, a transmission path response calculation unit 13, an equalization unit 14, a first frequency deinterleave unit 15, and noise dispersion. Calculation unit 16, second frequency deinterleaving unit 17, likelihood ratio calculation unit 18, received signal bit rearrangement unit 19, bit noise variance generation unit 20, error correction decoding unit 21-2, bit decimation unit An interleave unit 22. The receiving device 1-2 shown in FIG. 4 further includes a bit deinterleaving unit 22 as compared with the receiving device 1-1 of the first embodiment shown in FIG. Is different. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

ビットデインターリーブ部22は、尤度比算出部18により算出された尤度比λについてビット単位でデインターリーブ処理し、送信装置側のビット単位のインターリーブ処理により並べ替えられたデータを、元の順序に戻す。 The bit deinterleaving unit 22 deinterleaves the likelihood ratio λ n calculated by the likelihood ratio calculation unit 18 in bit units, and converts the data rearranged by the bit unit interleaving processing on the transmission device side to the original Return to order.

誤り訂正復号部21−2は、ビットデインターリーブ部22によりデインターリーブ処理された尤度比λを用いて、送信されたビットの推定値cを算出する。図5は、実施例2の誤り訂正復号部21−2の構成例を示すブロック図である。図5に示すように、誤り訂正復号部21−2は、行処理部211と、列処理部212と、推定語算出部213と、パリティチェック部214とを有する軟判定復号部210と、尤度比最適化部215と、再ビットインターリーブ部216と、再ビットデインターリーブ部217と、を備える。誤り訂正復号部21−2は、図3に示した実施例1の誤り訂正復号部21と比較して、再ビットインターリーブ部216と、再ビットデインターリーブ部217と、を更に備える点が相違する。 The error correction decoding unit 21-2 calculates the estimated value c of the transmitted bits using the likelihood ratio λ n deinterleaved by the bit deinterleaving unit 22. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the error correction decoding unit 21-2 according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, the error correction decoding unit 21-2 includes a row processing unit 211, a column processing unit 212, an estimated word calculation unit 213, and a soft decision decoding unit 210 having a parity check unit 214, and a likelihood. A power ratio optimizing unit 215, a rebit interleaving unit 216, and a rebit deinterleaving unit 217. The error correction decoding unit 21-2 is different from the error correction decoding unit 21 according to the first embodiment illustrated in FIG. 3 in that a rebit interleaving unit 216 and a rebit deinterleaving unit 217 are further provided. .

パリティチェック部214は、推定語cが上述した式(16)を満たしていない場合には、推定語算出部213により生成された推定語cを、再ビットインターリーブ部216に出力する。   The parity check unit 214 outputs the estimated word c generated by the estimated word calculation unit 213 to the re-bit interleave unit 216 when the estimated word c does not satisfy the above-described equation (16).

尤度比最適化部215は、送信信号の推定値x^と、キャリア雑音分散σ^ik と、推定語cを用いて更新対数尤度比λ’を算出するが、送信信号の推定値x^及びキャリア雑音分散σ^ik はビットインターリーブ処理された送信信号と対応する配置になっており、推定語cはビットデインターリーブ処理された送信信号と対応する配置になっている。尤度比最適化部215で更新尤度比を算出するには、配置を統一する必要がある。 The likelihood ratio optimization unit 215 calculates an updated log likelihood ratio λ n ′ using the estimated value x ^ i of the transmission signal, the carrier noise variance σ ^ ik 2, and the estimated word c. The estimated value x ^ i and the carrier noise variance σ ^ ik 2 are arranged corresponding to the bit interleaved transmission signal, and the estimated word c is arranged corresponding to the bit deinterleaved transmission signal. . In order to calculate the update likelihood ratio by the likelihood ratio optimization unit 215, it is necessary to unify the arrangement.

そのため、再ビットインターリーブ部216は、パリティチェック部214から入力された推定語cに対して、送信装置側と同じビット単位のインターリーブ処理を行い、尤度比最適化部215に出力する。これにより、尤度比最適化部215は、ビットインターリーブ処理された送信信号と対応する配置の推定値x^、キャリア雑音分散σ^ik 、及び推定語cを用いて更新対数尤度比λ’を算出することができる。尤度比最適化部215は、算出した更新対数尤度比λ’を再ビットデインターリーブ部217に出力する。 Therefore, re-bit interleaving section 216 performs the same bit-unit interleaving process on estimated word c input from parity check section 214 as that on the transmission apparatus side, and outputs the result to likelihood ratio optimization section 215. As a result, the likelihood ratio optimization unit 215 uses the estimated value x ^ i , the carrier noise variance σ ^ ik 2 , and the estimated log likelihood ratio c corresponding to the transmission signal subjected to the bit interleave processing to update the log likelihood ratio. λ n ′ can be calculated. The likelihood ratio optimization unit 215 outputs the calculated update log likelihood ratio λ n ′ to the re-bit deinterleaving unit 217.

一方で、復号処理は、ビットデインターリーブ部22によりビットデインターリーブ処理された尤度比λを初期値として繰り返し演算することにより行われる。そのため、再ビットデインターリーブ部217は、尤度比最適化部215から入力された更新対数尤度比λ’を再度、ビットデインターリーブ部22と同様にビット単位でデインターリーブ処理する。そして、ビットデインターリーブ処理した更新対数尤度比λ’を行処理部211に出力する。 On the other hand, the decoding process is performed by repeatedly calculating the likelihood ratio λ n subjected to the bit deinterleaving process by the bit deinterleaving unit 22 as an initial value. Therefore, the re-bit deinterleaving unit 217 deinterleaves the updated log likelihood ratio λ n ′ input from the likelihood ratio optimization unit 215 again in units of bits similarly to the bit deinterleaving unit 22. Then, the updated log likelihood ratio λ n ′ subjected to the bit deinterleaving process is output to the row processing unit 211.

上述したように、実施例2の受信装置1−2は、受信装置1に対して、更に尤度比算出部18により算出された尤度比λをビット単位でデインターリーブ処理するビットデインターリーブ部22を備える。この場合、誤り訂正復号部21−2は、ビットデインターリーブ部22によりデインターリーブ処理された尤度比λ、受信信号ビット再配列部19により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値x^、及びビット雑音分散生成部20により生成されたビット単位のキャリア雑音分散σ^ik を用いて、推定語cを算出することになる。そのため、誤り訂正復号部21−2は、再ビットインターリーブ部216により、軟判定復号部210により算出された推定語cをビット単位でインターリーブ処理し、再ビットデインターリーブ部217により、尤度比最適化部215により算出された尤度比λ’をビット単位でデインターリーブ処理する。尤度比最適化部215は、再ビットインターリーブ部216によりインターリーブ部処理された推定語の尤度比を算出し、軟判定復号部210は、尤度比の初期値として尤度比算出部18により算出された尤度比を用い、繰り返し演算をする際にはその都度、再ビットデインターリーブ部217によりデインターリーブ処理された尤度比を用いて推定語cを算出する。これにより、SISOシステムにおいて、送信装置側でOFDM信号がビット単位でインターリーブ処理されている場合であっても、推定語cを正しく算出することができる。 As described above, the receiving apparatus 1-2 according to the second embodiment further performs bit deinterleaving on the receiving apparatus 1 to deinterleave the likelihood ratio λ n calculated by the likelihood ratio calculating unit 18 in units of bits. The unit 22 is provided. In this case, the error correction decoding unit 21-2 uses the likelihood ratio λ n deinterleaved by the bit deinterleave unit 22 and the estimated value of the transmission signal after the bit rearrangement generated by the received signal bit rearrangement unit 19. The estimated word c is calculated using x ^ i and the carrier noise variance σ ^ ik 2 in bit units generated by the bit noise variance generator 20. Therefore, the error correction decoding unit 21-2 interleaves the estimated word c calculated by the soft decision decoding unit 210 by the re-bit interleaving unit 216 in bit units, and the re-bit deinterleaving unit 217 performs optimal likelihood ratio optimization. The likelihood ratio λ n ′ calculated by the conversion unit 215 is deinterleaved in units of bits. Likelihood ratio optimization section 215 calculates the likelihood ratio of the estimated word subjected to the interleaving process by rebit interleaving section 216, and soft decision decoding section 210 uses likelihood ratio calculation section 18 as an initial value of the likelihood ratio. When the iterative calculation is performed using the likelihood ratio calculated by the above, the estimated word c is calculated using the likelihood ratio deinterleaved by the re-bit deinterleave unit 217 each time. Thereby, in the SISO system, the estimated word c can be correctly calculated even when the OFDM signal is interleaved in bit units on the transmission device side.

次に、MIMOシステムにおける受信装置について、受信アンテナ数が2である場合を例に説明する。図6は、本発明の実施例3に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図6に示すように、実施例3の受信装置1−3は、受信アンテナ11(11a及び11b)と、入力処理部12−3(12−3a及び12−3b)と、伝送路応答算出部13−3と、MIMO検出部23と、第1周波数デインターリーブ部15−3と、雑音分散算出部16−3と、第2周波数デインターリーブ部17−3と、尤度比算出部18−3と、受信信号ビット再配列部19−3と、ビット雑音分散生成部20−3と、誤り訂正復号部21−3と、を備える。なお、受信装置1−3に対して送信信号を送信する送信装置が周波数インターリーブ処理を行わない場合には、第1周波数デインターリーブ部15−3及び第2周波数デインターリーブ部17−3を備える必要はない。入力処理部12−3は、GI除去部121−3(121−3a及び121−3b)と、フーリエ変換部122−3(122−3a及び122−3b)と、パイロット信号抽出部123−3(123−3a及び123−3b)と、を備える。   Next, a case where the number of reception antennas is 2 will be described as an example for a reception apparatus in a MIMO system. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 6, the reception device 1-3 according to the third embodiment includes a reception antenna 11 (11a and 11b), an input processing unit 12-3 (12-3a and 12-3b), and a transmission path response calculation unit. 13-3, MIMO detector 23, first frequency deinterleaver 15-3, noise variance calculator 16-3, second frequency deinterleaver 17-3, likelihood ratio calculator 18-3 A received signal bit rearrangement unit 19-3, a bit noise variance generation unit 20-3, and an error correction decoding unit 21-3. In addition, when the transmission apparatus which transmits a transmission signal with respect to the receiver 1-3 does not perform a frequency interleaving process, it is necessary to provide the 1st frequency deinterleaving part 15-3 and the 2nd frequency deinterleaving part 17-3. There is no. The input processing unit 12-3 includes a GI removal unit 121-3 (121-3a and 121-3b), a Fourier transform unit 122-3 (122-3a and 122-3b), and a pilot signal extraction unit 123-3 ( 123-3a and 123-3b).

GI除去部121−3は、複数の受信アンテナ11を介して受信したOFDM信号を直交復調処理してベースバンド信号を生成する。そして、GI除去部121−3は、ガードインターバルを除去して有効シンボル信号を抽出し、フーリエ変換部122−3に出力する。   The GI removal unit 121-3 generates a baseband signal by performing orthogonal demodulation processing on the OFDM signal received via the plurality of reception antennas 11. And GI removal part 121-3 removes a guard interval, extracts an effective symbol signal, and outputs it to Fourier-transform part 122-3.

フーリエ変換部122−3は、複数の受信アンテナ11から受信したOFDM信号を離散フーリエ変換して、複数の受信アンテナに対応する周波数領域の複素ベースバンド信号を生成する。つまり、フーリエ変換部122−3aは、受信アンテナ11aから受信したOFDM信号を離散フーリエ変換して周波数領域の複素ベースバンド信号yi1を生成し、MIMO検出部23及び雑音分散算出部16−3に出力する。フーリエ変換部122−3bは、受信アンテナ11bから受信したOFDM信号を離散フーリエ変換して周波数領域の複素ベースバンド信号yi2を生成し、MIMO検出部23及び雑音分散算出部16−3に出力する。 The Fourier transform unit 122-3 performs discrete Fourier transform on the OFDM signals received from the plurality of reception antennas 11 to generate a frequency domain complex baseband signal corresponding to the plurality of reception antennas. That is, the Fourier transform unit 122-3a performs a discrete Fourier transform on the OFDM signal received from the receiving antenna 11a to generate a complex baseband signal y i1 in the frequency domain, and sends it to the MIMO detection unit 23 and the noise variance calculation unit 16-3. Output. The Fourier transform unit 122-3b performs a discrete Fourier transform on the OFDM signal received from the reception antenna 11b to generate a complex baseband signal y i2 in the frequency domain, and outputs the complex baseband signal y i2 to the MIMO detection unit 23 and the noise variance calculation unit 16-3. .

パイロット信号抽出部123−3は、フーリエ変換部122−3により生成された複素ベースバンド信号yから既知のパイロット信号(SP信号)を抽出し、伝送路応答算出部13−3に出力する。 The pilot signal extraction unit 123-3 extracts a known pilot signal (SP signal) from the complex baseband signal y i generated by the Fourier transform unit 122-3, and outputs it to the transmission path response calculation unit 13-3.

伝送路応答算出部13−3は、パイロット信号抽出部123−3により抽出されたパイロット信号yを用いて伝送路応答Hを算出し、MIMO検出部23に出力する。2×2MIMO伝送の伝送路応答Hは式(20)で表される。 The transmission line response calculation unit 13-3 calculates the transmission line response H i using the pilot signal y i extracted by the pilot signal extraction unit 123-3, and outputs the transmission line response H i to the MIMO detection unit 23. The transmission path response H i of 2 × 2 MIMO transmission is expressed by Expression (20).

Figure 2013162312
Figure 2013162312

ここで、伝送路応答Hの各要素hi11,hi12,hi21,hi22は複素数である。hi11は送信アンテナ10a(図示せず)から受信アンテナ11aへの伝送路の状態を表し、hi12は送信アンテナ10b(図示せず)から受信アンテナ11aへの伝送路の状態を表し、hi21は送信アンテナ10aから受信アンテナ11bへの伝送路の状態を表し、hi22は送信アンテナ10bから受信アンテナ11bへの伝送路の状態を表す。 Here, each element h i11 , h i12 , h i21 , h i22 of the transmission path response H i is a complex number. h i11 represents the state of the transmission path from the transmission antenna 10a (not shown) to the reception antenna 11a, h i12 represents the state of the transmission path from the transmission antenna 10b (not shown) to the reception antenna 11a, and h i21 Represents the state of the transmission path from the transmission antenna 10a to the reception antenna 11b, and hi22 represents the state of the transmission path from the transmission antenna 10b to the reception antenna 11b.

MIMO検出部23は、ZF(Zero Forcing)やMMSE(Minimum Mean Squared Error)などの既知の手法により、フーリエ変換部122−3により生成された複素ベースバンド信号にウェイト行列Wを乗算することにより送信信号の推定値

Figure 2013162312
を生成し、第1周波数デインターリーブ部15−3及び雑音分散算出部16−3に出力する。 MIMO detector 23, by known techniques, such as ZF (Zero Forcing) or MMSE (Minimum Mean Squared Error), by multiplying the weight matrix W i into a complex baseband signal generated by the Fourier transform unit 122-3 Estimated value of transmitted signal
Figure 2013162312
Is output to the first frequency deinterleaver 15-3 and the noise variance calculator 16-3.

ZFによりMIMO検出を行う場合、ウェイト行列Wは、式(21)により算出される。 When MIMO detection is performed using ZF, the weight matrix Wi is calculated by Expression (21).

Figure 2013162312
Figure 2013162312

また、MMSEによりMIMO検出を行う場合、ウェイト行列Wは、式(22)により算出される。ここで、Iは受信アンテナ数をNrとするとNr×Nrの単位行列である。また、γはSN比(Signal to Noise Ratio)であり、Ntは送信アンテナ数である。 Further, when performing MIMO detection by MMSE, the weight matrix Wi is calculated by the equation (22). Here, I is an Nr × Nr unit matrix where the number of receiving antennas is Nr. Further, γ is an SN ratio (Signal to Noise Ratio), and Nt is the number of transmitting antennas.

Figure 2013162312
Figure 2013162312

第1周波数デインターリーブ部15−3は、MIMO検出部23により生成された送信信号の推定値x^i1,x^i2を1つのストリームにした後、周波数方向及び受信アンテナ間でデインターリーブ処理(送信装置の周波数方向及び送信アンテナ間のインターリーブ処理により並べ替えられたデータを元の順序に戻す処理)を行い、デインターリーブ処理されたデータを尤度比算出部18−3に出力する。 The first frequency deinterleaving unit 15-3 converts the estimated values x ^ i1 and x ^ i2 of the transmission signal generated by the MIMO detection unit 23 into one stream, and then performs deinterleaving processing between the frequency direction and the receiving antenna ( The data rearranged by the interleaving process between the frequency direction of the transmitting apparatus and the transmitting antenna is returned to the original order), and the deinterleaved data is output to the likelihood ratio calculation unit 18-3.

雑音分散算出部16−3は、キャリア雑音分散

Figure 2013162312
を算出し、第2周波数デインターリーブ部17−3に出力する。詳細については後述する。 The noise variance calculation unit 16-3 performs carrier noise variance
Figure 2013162312
Is output to the second frequency deinterleaver 17-3. Details will be described later.

第2周波数デインターリーブ部17−3は、雑音分散算出部16−3により生成されたキャリア雑音分散σ^i1 ,σ^i2 を1つのストリームにした後、周波数方向及び受信アンテナ間でデインターリーブ処理を行い、尤度比算出部18−3及びビット雑音分散生成部20−3に出力する。 The second frequency deinterleaving unit 17-3 converts the carrier noise variances σ ^ i1 2 and σ ^ i2 2 generated by the noise variance calculation unit 16-3 into one stream, and then demultiplexes them between the frequency direction and the receiving antenna. Interleaving is performed and output to the likelihood ratio calculation unit 18-3 and the bit noise variance generation unit 20-3.

尤度比算出部18−3は、第1周波数デインターリーブ部15−3によりデインターリーブ処理された送信信号の推定値x^i1,x^i2について、第2周波数デインターリーブ部17−3によりデインターリーブ処理されたキャリア雑音分散σ^i1 ,σ^i2 を用いて送信信号の推定値の各ビットの尤度比λを算出し、誤り訂正復号部21−3に出力する。 Likelihood ratio calculation section 18-3 uses second frequency deinterleaving section 17-3 to demodulate transmission signal estimated values x ^ i1 and x ^ i2 deinterleaved by first frequency deinterleaving section 15-3. The likelihood ratio λ n of each bit of the estimated value of the transmission signal is calculated using the carrier noise variances σ ^ i1 2 and σ ^ i2 2 subjected to the interleaving process, and is output to the error correction decoding unit 21-3.

受信信号ビット再配列部19−3は、第1周波数デインターリーブ部15−3によりデインターリーブ処理された送信信号の推定値x^i1,x^i2を、送信信号の変調方式に対応するようにビット配列を変更し、ビット再配列後の送信信号の推定値

Figure 2013162312
を誤り訂正復号部21−3に出力する。 The reception signal bit rearrangement unit 19-3 uses the estimated values x ^ i1 and x ^ i2 of the transmission signal deinterleaved by the first frequency deinterleaving unit 15-3 so as to correspond to the modulation scheme of the transmission signal. Estimated value of transmitted signal after changing the bit arrangement
Figure 2013162312
Is output to the error correction decoding unit 21-3.

ビット雑音分散生成部20−3は、第2周波数デインターリーブ部17−3によりデインターリーブ処理されたキャリア雑音分散σ^i1 ,σ^i2 からビット単位のキャリア雑音分散

Figure 2013162312
を生成して、誤り訂正復号部21−3に出力する。 The bit noise variance generation unit 20-3 generates a carrier noise variance in bit units from the carrier noise variances σ ^ i1 2 and σ ^ i2 2 deinterleaved by the second frequency deinterleaver 17-3.
Figure 2013162312
Is output to the error correction decoding unit 21-3.

誤り訂正復号部21−3は、尤度比算出部18−3により生成された尤度比λ、受信信号ビット再配列部19−3によりビット再配列された送信信号の推定値x^i1’,x^i2’、及びビット雑音分散生成部20−3により生成されたビット単位のキャリア雑音分散σ^i1 ,σ^i2 を用いて、送信されたビットの推定値である推定語cを復号する。 The error correction decoding unit 21-3 uses the likelihood ratio λ n generated by the likelihood ratio calculation unit 18-3, and the estimated value x ^ i1 of the transmission signal bit rearranged by the received signal bit rearrangement unit 19-3. An estimated word that is an estimated value of the transmitted bit using ', x ^ i2 ' and the bit-wise carrier noise variance σ ^ i1 2 , σ ^ i2 2 generated by the bit noise variance generator 20-3 Decrypt c.

[雑音分散算出部]
次に、雑音分散算出部16−3について詳細に説明する。図7は、雑音分散算出部16−3の構成例を示すブロック図である。図7に示すように、雑音分散算出部16−3は、帯域雑音分散算出部161−3a,161−3bと、キャリア雑音分散算出部162−3a,162−3bと、を備える。
[Noise variance calculation unit]
Next, the noise variance calculation unit 16-3 will be described in detail. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the noise variance calculation unit 16-3. As illustrated in FIG. 7, the noise variance calculation unit 16-3 includes band noise variance calculation units 161-3a and 161-3b and carrier noise variance calculation units 162-3a and 162-3b.

帯域雑音分散算出部161−3aは、受信したOFDM信号の帯域雑音分散(OFDM信号の帯域全体における平均雑音分散)

Figure 2013162312
を算出し、キャリア雑音分散算出部162−3aに出力する。同様に、帯域雑音分散算出部161−3bは、受信したOFDM信号の帯域雑音分散
Figure 2013162312
を算出し、キャリア雑音分散算出部162−3bに出力する。 The band noise variance calculation unit 161-3a performs band noise variance of the received OFDM signal (average noise variance over the entire band of the OFDM signal).
Figure 2013162312
Is output to the carrier noise variance calculator 162-3a. Similarly, the band noise variance calculation unit 161-3b performs the band noise variance of the received OFDM signal.
Figure 2013162312
Is output to the carrier noise variance calculator 162-3b.

キャリア雑音分散算出部162−3aは、帯域雑音分散算出部161−3aにより算出された帯域雑音分散σ− に対して、ウェイト行列Wから導出される重み係数Cを乗じ、キャリア雑音分散

Figure 2013162312
を算出する。キャリア雑音分散σ^i1 は、MIMO検出部23において複素ベースバンド信号yに乗算される要素、つまりウェイト行列Wの要素の値が大きいほど大きくなるように算出される。 Carrier noise variance calculating unit 162-3a multiplies relative band noise variance .sigma. 1 2 calculated by the band noise variance calculation section 161-3A, the weight coefficient C i derived from the weight matrix W i, carrier noise dispersion
Figure 2013162312
Is calculated. The carrier noise variance σ ^ i1 2 is calculated so as to increase as the element multiplied by the complex baseband signal y i in the MIMO detection unit 23, that is, the value of the element of the weight matrix W i increases.

具体的には、キャリア雑音分散算出部162−3aは、帯域雑音分散算出部161−3aにより算出された帯域雑音分散σ− に対して、式(24)に示すようにキャリアごとに重み係数Ci1を乗じ、キャリア雑音分散σ^i1 を算出する。ウェイト行列は式(23)で表されるが、MIMO検出をZFにより行う場合には上述した式(21)により算出され、MIMO検出をMMSEにより行う場合には上述した式(22)により算出される。重み係数Ci1は式(25)に示すαと式(26)に示すα−との比で求まる。ここで、E[・]は相加平均を表す。αの逆数はキャリアの信頼度を表すため、信頼度が大きいキャリアほどキャリア雑音分散が小さくなる。 Specifically, the carrier noise variance calculating unit 162-3a, to the band noise variance .sigma. 1 2 calculated by the band noise variance calculation section 161-3A, weights for each carrier as shown in equation (24) multiplied by the coefficient C i1, it calculates a carrier noise variance σ ^ i1 2. The weight matrix is expressed by Expression (23). When MIMO detection is performed by ZF, the weight matrix is calculated by Expression (21). When MIMO detection is performed by MMSE, the weight matrix is calculated by Expression (22). The The weighting coefficient C i1 is obtained by the ratio of α i shown in equation (25) and α− shown in equation (26). Here, E [•] represents an arithmetic mean. Since the reciprocal of α i represents the reliability of the carrier, the carrier noise variance decreases as the reliability increases.

Figure 2013162312
Figure 2013162312

同様に第2キャリア雑音分散算出部162−3bは、帯域雑音分散算出部161−3bにより算出された帯域雑音分散σ− に対して、式(27)に示すようにキャリアごとに重み係数Ci2を乗じ、キャリア雑音分散

Figure 2013162312
を算出する。重み係数Ci2は式(28)に示すβと式(29)に示すβ−との比で求まる。 Similarly, the second carrier noise variance calculating section 162-3b, to the band noise variance .sigma. 2 2 calculated by the band noise variance calculation section 161-3B, the weighting factor for each carrier as shown in equation (27) Multiply by C i2 and carrier noise variance
Figure 2013162312
Is calculated. The weight coefficient C i2 is obtained by the ratio of β i shown in the equation (28) and β− shown in the equation (29).

Figure 2013162312
Figure 2013162312

図8は、誤り訂正復号部21−3の構成例を示すブロック図である。誤り訂正復号部21−3は、実施例1の誤り訂正復号部21と比較して、受信信号ビット再配列部19−3から送信信号の推定値x^i1’,x^i2’が尤度比最適化部215−3に入力され、ビット雑音分散生成部20−3からビット単位のキャリア雑音分散σ^ik1 ,σ^ik2 が尤度比最適化部215−3に入力される点が相違する。尤度比最適化部215−3は、尤度比最適化部215と同様に更新対数尤度比λ’を算出する。すなわち、上述した式(17)(18)(19)において、x^’の代わりにx^i1’又はx^i2’を用い、σ^ik の代わりにσ^ik1 ,σ^ik2 を用いて、更新対数尤度比λ’を算出する。 FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the error correction decoding unit 21-3. Compared with the error correction decoding unit 21 of the first embodiment, the error correction decoding unit 21-3 has the likelihood that the estimated values x ^ i1 'and x ^ i2 ' of the transmission signal from the reception signal bit rearrangement unit 19-3 are likelihoods. The point is input to the ratio optimization unit 215-3, and the bitwise carrier noise variances σ ^ ik1 2 and σ ^ ik2 2 are input from the bit noise variance generation unit 20-3 to the likelihood ratio optimization unit 215-3. Is different. Likelihood ratio optimization section 215-3 calculates updated log likelihood ratio λ n ′ in the same manner as likelihood ratio optimization section 215. That is, in the above Expression (17) (18) (19 ), x ^ i with or x ^ i2 '' x ^ i1 instead of ', sigma ^ ik Instead sigma ^ ik1 2 of 2, sigma ^ ik2 2 is used to calculate an updated log likelihood ratio λ n ′.

上述したように、実施例3の受信装置1−3は、入力処理部12−3により、受信したOFDM信号をフーリエ変換して複素ベースバンド信号yi1,yi2を生成し、伝送路応答算出部13−3により、複素ベースバンド信号yi1,yi2に含まれる既知のパイロット信号をもとに各キャリアの伝送路応答Hを算出し、MIMO検出部23により、複素ベースバンド信号yi1,yi2にウェイト行列Wを乗じて送信信号の推定値x^i1,x^i2を生成する。そして、雑音分散算出部16−3により、受信したOFDM信号の帯域雑音分散σ− ,σ− を算出し、該帯域雑音分散に対してキャリアごとに重み係数Cを乗じてキャリア雑音分散σ^i1 ,σ^i2 を算出し、尤度比算出部18−3により、キャリア雑音分散σ^i1 ,σ^i2 及び送信信号の推定値x^i1,x^i2を用いて、送信された各ビットの尤度比λを算出する。そして、受信信号ビット再配列部19−3により、送信信号の推定値x^i1,x^i2を、送信信号の変調方式に対応するようにビット配列を変更し、ビット雑音分散生成部20−3により、キャリア雑音分散σ^i1 ,σ^i2 からビット単位のキャリア雑音分散σ^ik1 ,σ^ik2 を生成し、誤り訂正復号部21−3により、尤度比算出部18−3により算出された尤度比λ、受信信号ビット再配列部19−3により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値x^i1’,x^i2’、及びビット雑音分散生成部20−3により生成されたビット単位のキャリア雑音分散σ^ik1 ,σ^ik2 を用いて、送信されたビットの推定値である推定語cを算出する。このように、MIMOシステムにおける受信装置1−3は、ビット単位のキャリア雑音分散σ^ik1 ,σ^ik2 を用いるため、より正確な尤度比を求めることができ、誤り訂正能力を向上させることができるようになる。 As described above, in the receiving device 1-3 of the third embodiment, the input processing unit 12-3 performs Fourier transform on the received OFDM signal to generate the complex baseband signals y i1 and y i2, and calculates the transmission path response. The unit 13-3 calculates the channel response H i of each carrier based on the known pilot signals included in the complex baseband signals y i1 and y i2 , and the MIMO detection unit 23 calculates the complex baseband signal y i1. , Y i2 is multiplied by a weight matrix W i to generate transmission signal estimation values x ^ i1 , x ^ i2 . Then, the noise variance calculation unit 16-3 calculates the band noise variances σ- 1 2 and σ- 2 2 of the received OFDM signal, and the carrier noise is obtained by multiplying the band noise variance by the weighting coefficient C for each carrier. The variances σ ^ i1 2 and σ ^ i2 2 are calculated, and the carrier noise variances σ ^ i1 2 , σ ^ i2 2 and the estimated values x ^ i1 and x ^ i2 of the transmission signal are calculated by the likelihood ratio calculation unit 18-3. The likelihood ratio λ n of each transmitted bit is calculated. Then, the received signal bit rearrangement unit 19-3 changes the bit arrangement of the estimated values x ^ i1 and x ^ i2 of the transmission signal so as to correspond to the modulation scheme of the transmission signal, and the bit noise variance generation unit 20- 3, the carrier noise variances σ ^ ik1 2 , σ ^ ik2 2 in bit units are generated from the carrier noise variances σ ^ i1 2 , σ ^ i2 2 , and the likelihood ratio calculating section 18 is generated by the error correction decoding section 21-3. Likelihood ratio λ n calculated by -3, transmission signal estimated values x ^ i1 ', x ^ i2 ' generated by the received signal bit rearrangement unit 19-3, and bit noise variance generation An estimated word c, which is an estimated value of the transmitted bit, is calculated using the carrier noise variances σ ^ ik1 2 and σ ^ ik2 2 in bit units generated by the unit 20-3. Thus, since the receiving apparatus 1-3 in the MIMO system uses the carrier noise variances σ ^ ik1 2 and σ ^ ik2 2 in bit units, it is possible to obtain a more accurate likelihood ratio and improve error correction capability. To be able to.

雑音分散算出部16−3は、帯域雑音分散σ− ,σ− に対してキャリアごとに重み係数Cを乗じ、ウェイト行列Wの要素の値が大きいほど大きくなるようにキャリア雑音分散σ^i1 ,σ^i2 を算出するのが好適である。これにより、信頼度が大きいキャリアほどキャリア雑音分散を小さくすることができ、キャリア雑音分散σ^i1 ,σ^i2 を適切に求めることができる。 Noise variance calculating section 16-3, band noise variance σ- 1 2, σ- 2 2 multiplied by a weighting coefficient C for each carrier with respect to the carrier noise to be greater as the value of the elements of the weight matrix W i is greater It is preferable to calculate the variances σ ^ i1 2 and σ ^ i2 2 . Thereby, the carrier noise variance can be reduced as the reliability is higher, and the carrier noise variances σ ^ i1 2 and σ ^ i2 2 can be obtained appropriately.

誤り訂正復号部21−3は、尤度比λを用いて繰り返し演算することにより推定語cを算出する軟判定復号部210と、受信信号ビット再配列部19−3により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値x^i1’,x^i2’、及びビット雑音分散生成部20−3により生成されたビット単位のキャリア雑音分散σ^ik1 ,σ^ik2 を用いて、軟判定復号部210により算出された推定語cの更新尤度比λ’を算出する尤度比最適化部215−3と、を備える構成とすることができる。軟判定復号部210は、尤度比の初期値として尤度比算出部18−3により算出された尤度比λを用い、繰り返し演算をする際にはその都度、尤度比最適化部215−3により算出された尤度比λ’を用いて推定語cを算出する。これにより、推定語cの精度を向上させることができるとともに、復号アルゴリズムの収束速度を速め、繰り返し演算の回数を減らすことができる。 The error correction decoding unit 21-3 repeats the calculation using the likelihood ratio λ n to calculate the estimated word c and the bit re-synchronization unit 19-3 generated by the received signal bit rearrangement unit 19-3. Using the estimated values x ^ i1 ′, x ^ i2 ′ of the transmitted signals after arrangement and the carrier noise variances σ ^ ik1 2 , σ ^ ik2 2 in bit units generated by the bit noise variance generator 20-3, The likelihood ratio optimizing unit 215-3 that calculates the update likelihood ratio λ n ′ of the estimated word c calculated by the soft decision decoding unit 210 may be provided. The soft decision decoding unit 210 uses the likelihood ratio λ n calculated by the likelihood ratio calculation unit 18-3 as an initial value of the likelihood ratio, and each time iteratively calculates, the likelihood ratio optimization unit The estimated word c is calculated using the likelihood ratio λ n ′ calculated by 215-3. As a result, the accuracy of the estimated word c can be improved, the convergence speed of the decoding algorithm can be increased, and the number of iterations can be reduced.

次に、MIMOシステムにおいて、送信装置がビットインターリーブ処理を行う場合の受信装置について説明する。図9は、本発明の実施例4に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図4に示すように、受信装置1−4は、受信アンテナ11と、入力処理部12−3と、伝送路応答算出部13−3と、MIMO検出部23と、第1周波数デインターリーブ部15−3と、雑音分散算出部16−3と、第2周波数デインターリーブ部17−3と、尤度比算出部18−3と、受信信号ビット再配列部19−3と、ビット雑音分散生成部20−3と、ビットデインターリーブ部22と、誤り訂正復号部21−4と、を備える。図9に示す受信装置1−4は、実施例3の図6に示した受信装置1−3と比較して、ビットデインターリーブ部22を更に備え、それに伴い、誤り訂正復号部の処理内容が相違する。その他の構成については実施例3と同様であるため、説明を省略する。   Next, a receiving apparatus when the transmitting apparatus performs bit interleaving processing in the MIMO system will be described. FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. As illustrated in FIG. 4, the reception device 1-4 includes a reception antenna 11, an input processing unit 12-3, a transmission path response calculation unit 13-3, a MIMO detection unit 23, and a first frequency deinterleaving unit 15. -3, noise variance calculation unit 16-3, second frequency deinterleave unit 17-3, likelihood ratio calculation unit 18-3, received signal bit rearrangement unit 19-3, and bit noise variance generation unit 20-3, a bit deinterleaving unit 22, and an error correction decoding unit 21-4. The receiving device 1-4 illustrated in FIG. 9 further includes a bit deinterleaving unit 22 as compared with the receiving device 1-3 illustrated in FIG. 6 according to the third embodiment. Is different. Since other configurations are the same as those in the third embodiment, the description thereof is omitted.

ビットデインターリーブ部22は、尤度比算出部18−3により算出された尤度比λについてデインターリーブ処理し、送信装置側のインターリーブ処理により並べ替えられたデータを、元の順序に戻す。 The bit deinterleave unit 22 performs a deinterleave process on the likelihood ratio λ n calculated by the likelihood ratio calculation unit 18-3, and returns the data rearranged by the interleave process on the transmission device side to the original order.

誤り訂正復号部21−4は、ビットデインターリーブ部22によりデインターリーブ処理された尤度比λを用いて、送信されたビットの推定値cを算出する。誤り訂正復号部21−4は、構成図は省略するが、実施例2で説明したように、再ビットインターリーブ部216と、再ビットデインターリーブ部217と、を備える。 The error correction decoding unit 21-4 calculates an estimated value c of the transmitted bits using the likelihood ratio λ n deinterleaved by the bit deinterleaving unit 22. Although the configuration diagram is omitted, the error correction decoding unit 21-4 includes a rebit interleaving unit 216 and a rebit deinterleaving unit 217 as described in the second embodiment.

実施例2で説明したように、再ビットインターリーブ部216は、パリティチェック部214から入力された推定語cに対して、送信装置側と同じビット単位のインターリーブ処理を行い、尤度比最適化部215に出力する。再ビットデインターリーブ部217は、尤度比最適化部215から入力された更新対数尤度比λ’を再度ビット単位でデインターリーブ処理し、行処理部211に出力する。 As described in the second embodiment, the re-bit interleaving unit 216 performs the same bit-unit interleaving processing as that on the transmission device side on the estimated word c input from the parity check unit 214, and the likelihood ratio optimization unit To 215. The re-bit deinterleaving unit 217 deinterleaves the updated log likelihood ratio λ n ′ input from the likelihood ratio optimization unit 215 again in units of bits and outputs the result to the row processing unit 211.

上述したように、実施例4の受信装置1−4は、受信装置1−3に対して、更に尤度比算出部18−3により算出された尤度比λをビット単位でデインターリーブ処理するビットデインターリーブ部22を備える。この場合、誤り訂正復号部21−4は、ビットデインターリーブ部22によりデインターリーブ処理された尤度比λ、受信信号ビット再配列部19−3により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値x^i1’,x^i2’、及びビット雑音分散生成部20−3により生成されたビット単位のキャリア雑音分散σ^ik1 ,σ^ik2 を用いて、推定語cを算出することになる。そのため、誤り訂正復号部21−4は、再ビットインターリーブ部216により、軟判定復号部210により算出された推定語cをビット単位でインターリーブ処理し、再ビットデインターリーブ部217により、尤度比最適化部215により算出された尤度比をビット単位でデインターリーブ処理する。尤度比最適化部215は、再ビットインターリーブ216部によりインターリーブ部処理された推定語の尤度比を算出し、軟判定復号部210は、尤度比の初期値として尤度比算出部18−3により算出された尤度比を用い、繰り返し演算をする際にはその都度、再ビットデインターリーブ部217によりデインターリーブ処理された尤度比を用いて推定語cを算出する。これにより、MIMOシステムにおいて、送信装置側でOFDM信号がビット単位でインターリーブ処理されている場合であっても、推定語cを正しく算出することができる。 As described above, the receiving apparatus 1-4 according to the fourth embodiment further performs a deinterleaving process on the likelihood ratio λ n calculated by the likelihood ratio calculating unit 18-3 with respect to the receiving apparatus 1-3. A bit deinterleave unit 22 is provided. In this case, the error correction decoding unit 21-4 uses the likelihood ratio λ n deinterleaved by the bit deinterleaving unit 22 and the transmission signal after the bit rearrangement generated by the received signal bit rearrangement unit 19-3. The estimated word c is calculated using the estimated values x ^ i1 ′, x ^ i2 ′ and the carrier noise variances σ ^ ik1 2 , σ ^ ik2 2 in bit units generated by the bit noise variance generator 20-3. It will be. Therefore, the error correction decoding unit 21-4 uses the rebit interleaving unit 216 to interleave the estimated word c calculated by the soft decision decoding unit 210 in bit units, and the rebit deinterleaving unit 217 performs optimal likelihood ratio optimization. The likelihood ratio calculated by the conversion unit 215 is deinterleaved in bit units. Likelihood ratio optimization section 215 calculates the likelihood ratio of the estimated word subjected to the interleaving process by rebit interleaving 216 section, and soft decision decoding section 210 uses likelihood ratio calculation section 18 as an initial value of the likelihood ratio. When the iterative calculation is performed using the likelihood ratio calculated by -3, the estimated word c is calculated using the likelihood ratio deinterleaved by the re-bit deinterleave unit 217 each time. Thereby, in the MIMO system, the estimated word c can be correctly calculated even when the OFDM signal is interleaved in bit units on the transmission device side.

図10は、受信アンテナ間11a及び11bの間で6dBのレベル差がついているMIMO伝送路において、従来の受信装置と、本発明に係る受信装置のビット誤り率(BER)特性のシミュレーション結果を示すグラフである。図11は、遅延量が1.2[us]、DU比(Desired to Undesired signal ratio)が6dB、受信アンテナ間11a及び11bの間で(水平偏波と垂直偏波の)位相差が180°の1波マルチパスが存在するMIMO伝送路において、従来の受信装置と、本発明に係る受信装置のBER特性のシミュレーション結果を示すグラフである。   FIG. 10 shows a simulation result of the bit error rate (BER) characteristics of the conventional receiving apparatus and the receiving apparatus according to the present invention in a MIMO transmission line having a 6 dB level difference between the receiving antennas 11a and 11b. It is a graph. In FIG. 11, the delay amount is 1.2 [us], the DU ratio (Desired to Undesired signal ratio) is 6 dB, and the phase difference between the receiving antennas 11a and 11b (horizontal polarization and vertical polarization) is 180 °. 5 is a graph showing a simulation result of the BER characteristics of a conventional receiving apparatus and the receiving apparatus according to the present invention in a MIMO transmission path in which a one-wave multipath exists.

菱形印でプロットされた線は従来の受信装置のBER特性を示し、四角印でプロットされた線は受信装置1−3又は1−4のBER特性を示す。ここで、従来の受信装置とは、尤度比算出部が一定値の雑音分散を用いて尤度比を算出し、誤り訂正部が軟判定復号部210のみからなり、尤度比の更新を行わない受信装置のことをいう。シミュレーション条件は、変調方式を1024QAM、符号化率を3/4、GI比を1/8、sum-product復号法による繰り返し演算回数を20回とし、その他のパラメータはISDB−Tのモード3に準拠している。BERが1×10−7の点におけるCN比(Carrier to Noise Ratio)を所要CNとして読み取ると、図10,11に示すいずれのシミュレーション結果においても、所要CNが0.35〜0.4dB程度改善していることが分かる。 The line plotted with rhombus marks indicates the BER characteristics of the conventional receiving apparatus, and the line plotted with square marks indicates the BER characteristics of the receiving apparatus 1-3 or 1-4. Here, in the conventional receiving apparatus, the likelihood ratio calculation unit calculates a likelihood ratio using a constant value of noise variance, the error correction unit includes only the soft decision decoding unit 210, and updates the likelihood ratio. This means a receiving device that does not perform. The simulation conditions are 1024QAM for the modulation scheme, 3/4 for the coding rate, 1/8 for the GI ratio, 20 iterations for the sum-product decoding method, and other parameters comply with ISDB-T mode 3. doing. When the CN ratio (Carrier to Noise Ratio) at the point where the BER is 1 × 10 −7 is read as the required CN, the required CN is improved by about 0.35 to 0.4 dB in any of the simulation results shown in FIGS. You can see that

なお、上述した受信装置1,1−2,1−3,1−4として機能させるためにコンピュータを好適に用いることができ、そのようなコンピュータは、受信装置1,1−2,1−3,1−4の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを、当該コンピュータの記憶部に格納しておき、当該コンピュータのCPUによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。   It should be noted that a computer can be suitably used to function as the above-described receiving devices 1, 1-2, 1-3, 1-4, and such a computer can be used as the receiving devices 1, 1-2, 1-3. , 1-4 are stored in the storage unit of the computer, and the program is read and executed by the CPU of the computer.

上述の実施形態は、代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、尤度比算出部18,18−3は、上述した実施例では対数尤度比を算出しているが、尤度比を算出するようにしてもよい。   Although the above embodiments have been described as representative examples, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and substitutions can be made within the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims. For example, the likelihood ratio calculation units 18 and 18-3 calculate the log likelihood ratio in the above-described embodiment, but may calculate the likelihood ratio.

このように、本発明は、OFDM信号を受信する任意の用途に有用である。   Thus, the present invention is useful for any application that receives OFDM signals.

1,1−2,1−3,1−4 受信装置
11,11a,11b 受信アンテナ
12,12−3a,12−3b 入力処理部
13,13−3 伝送路応答算出部
14 等化部
15,15−3 第1周波数デインターリーブ部
16,16−3 雑音分散算出部
17,17−3 第2周波数デインターリーブ部
18,18−3 尤度比算出部
19,19−3 受信信号ビット再配列部
20,20−3 ビット雑音分散生成部
21,21−2,21−3,21−4 誤り訂正復号部
23 MIMO検出部
121,121−3a,121−3b GI除去部
122,122−3a,122−3b フーリエ変換部
123,123−3a,123−3b パイロット信号抽出部
161,161−3a,161−3b 帯域雑音分散算出部
162,162−3a,162−3b キャリア雑音分散算出部
210 軟判定復号部
211 行処理部
212 列処理部
213 推定語算出部
214 パリティチェック部
215,215−3 尤度比最適化部
216 再ビットインターリーブ部
217 再ビットデインターリーブ部
1, 1-2, 1-3, 1-4 receiving device 11, 11a, 11b receiving antenna 12, 12-3a, 12-3b input processing unit 13, 13-3 transmission line response calculating unit 14, equalizing unit 15, 15-3 First frequency deinterleave unit 16, 16-3 Noise variance calculation unit 17, 17-3 Second frequency deinterleave unit 18, 18-3 Likelihood ratio calculation unit 19, 19-3 Received signal bit rearrangement unit 20, 20-3 bit noise variance generation unit 21, 21-2, 21-3, 21-4 error correction decoding unit 23 MIMO detection unit 121, 121-3a, 121-3b GI removal unit 122, 122-3a, 122 -3b Fourier transform unit 123, 123-3a, 123-3b Pilot signal extraction unit 161, 161-3a, 161-3b Band noise variance calculation unit 162, 162-3a, 162 -3b Carrier noise variance calculation unit 210 Soft decision decoding unit 211 Row processing unit 212 Column processing unit 213 Estimated word calculation unit 214 Parity check unit 215, 215-3 Likelihood ratio optimization unit 216 Rebit interleave unit 217 Rebit deinterleave Part

Claims (9)

SISOシステムにおいて、軟判定復号により復号可能な誤り訂正符号により符号化されたOFDM信号を受信する受信装置であって、
受信したOFDM信号をフーリエ変換して複素ベースバンド信号を生成する入力処理部と、
前記複素ベースバンド信号に含まれる既知のパイロット信号をもとに各キャリアの伝送路応答を算出する伝送路応答算出部と、
前記複素ベースバンド信号を前記伝送路応答で除算して送信信号の推定値を生成する等化部と、
受信したOFDM信号の帯域雑音分散を算出し、該帯域雑音分散に対してキャリアごとに重み係数を乗じ、各キャリアの雑音分散であるキャリア雑音分散を算出する雑音分散算出部と、
前記キャリア雑音分散及び前記送信信号の推定値を用いて、送信された各ビットの尤度比を算出する尤度比算出部と、
前記送信信号の推定値を、送信信号の変調方式に対応するようにビット配列を変更する受信信号ビット再配列部と、
前記キャリア雑音分散からビット単位の雑音分散を生成するビット雑音分散生成部と、
前記尤度比算出部により算出された尤度比、前記受信信号ビット再配列部により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値、及び前記ビット雑音分散生成部により生成されたビット単位の雑音分散を用いて、送信されたビットの推定値である推定語を算出する誤り訂正復号部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
In a SISO system, a receiving apparatus that receives an OFDM signal encoded by an error correction code that can be decoded by soft decision decoding,
An input processing unit that generates a complex baseband signal by performing a Fourier transform on the received OFDM signal;
A transmission line response calculation unit for calculating a transmission line response of each carrier based on a known pilot signal included in the complex baseband signal;
An equalization unit that divides the complex baseband signal by the transmission path response to generate an estimated value of the transmission signal;
A noise variance calculation unit that calculates a band noise variance of the received OFDM signal, multiplies the band noise variance by a weighting factor for each carrier, and calculates a carrier noise variance that is a noise variance of each carrier;
A likelihood ratio calculation unit that calculates a likelihood ratio of each transmitted bit using the carrier noise variance and the estimated value of the transmission signal;
The received signal bit rearrangement unit that changes the bit arrangement so that the estimated value of the transmission signal corresponds to the modulation scheme of the transmission signal;
A bit noise variance generator for generating bit-wise noise variance from the carrier noise variance;
The likelihood ratio calculated by the likelihood ratio calculation unit, the estimated value of the transmission signal after the bit rearrangement generated by the received signal bit rearrangement unit, and the bit unit generated by the bit noise variance generation unit An error correction decoding unit that calculates an estimated word that is an estimated value of a transmitted bit using noise variance;
A receiving apparatus comprising:
前記雑音分散算出部は、前記帯域雑音分散に対してキャリアごとに重み係数を乗じ、前記伝送路応答の振幅が大きいキャリアほど小さくなるように前記キャリア雑音分散を算出することを特徴とする、請求項1に記載の受信装置。   The noise variance calculation unit multiplies the band noise variance by a weighting factor for each carrier, and calculates the carrier noise variance so that the carrier having a larger amplitude of the transmission path response becomes smaller. Item 4. The receiving device according to Item 1. 前記誤り訂正復号部は、尤度比を用いて繰り返し演算することにより推定語を算出する軟判定復号部と、
前記受信信号ビット再配列部により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値、及び前記ビット雑音分散生成部により生成されたビット単位の雑音分散を用いて、前記軟判定復号部により算出された推定語の尤度比を算出する尤度比最適化部と、
を備え、
前記軟判定復号部は、尤度比の初期値として前記尤度比算出部により算出された尤度比を用い、繰り返し演算をする際にはその都度、前記尤度比最適化部により算出された尤度比を用いて前記推定語を算出することを特徴とする、請求項1又は2に記載の受信装置。
The error correction decoding unit is a soft decision decoding unit that calculates an estimated word by iteratively calculating using a likelihood ratio;
Calculated by the soft decision decoding unit using the estimated value of the transmission signal after the bit rearrangement generated by the received signal bit rearrangement unit and the noise variance of the bit unit generated by the bit noise variance generation unit. A likelihood ratio optimization unit for calculating a likelihood ratio of the estimated words,
With
The soft decision decoding unit uses the likelihood ratio calculated by the likelihood ratio calculation unit as an initial value of the likelihood ratio, and is calculated by the likelihood ratio optimization unit each time iterative calculation is performed. The receiving apparatus according to claim 1, wherein the estimated word is calculated using a likelihood ratio.
前記尤度比算出部により算出された尤度比をビット単位でデインターリーブ処理するビットデインターリーブ部を更に備え、
前記誤り訂正復号部は、前記軟判定復号部により算出された推定語をビット単位でインターリーブ処理する再ビットインターリーブ部と、前記尤度比最適化部により算出された尤度比をビット単位でデインターリーブ処理する再ビットデインターリーブ部と、を更に備え、
前記OFDM信号がビット単位でインターリーブ処理されている場合には、前記尤度比最適化部は、前記再ビットインターリーブ部によりインターリーブ部処理された推定語の尤度比を算出し、前記軟判定復号部は、前記OFDM信号がビット単位でインターリーブ処理されている場合には、尤度比の初期値として前記尤度比算出部により算出された尤度比を用い、繰り返し演算をする際にはその都度、前記再ビットデインターリーブ部によりデインターリーブ処理された尤度比を用いて前記推定語を算出することを特徴とする、請求項3に記載の受信装置。
A bit deinterleaving unit that deinterleaves the likelihood ratio calculated by the likelihood ratio calculation unit in units of bits;
The error correction decoding unit includes a re-bit interleaving unit that interleaves the estimated word calculated by the soft decision decoding unit in bit units and a likelihood ratio calculated by the likelihood ratio optimization unit in bit units. A re-bit deinterleaving unit for interleaving, and
When the OFDM signal is interleaved in bit units, the likelihood ratio optimizing unit calculates the likelihood ratio of the estimated word that has been interleaved by the re-bit interleaving unit, and the soft decision decoding The unit uses the likelihood ratio calculated by the likelihood ratio calculation unit as an initial value of the likelihood ratio when the OFDM signal is interleaved in units of bits, and when performing an iterative calculation, The receiving apparatus according to claim 3, wherein the estimation word is calculated using the likelihood ratio deinterleaved by the re-bit deinterleaving unit each time.
MIMOシステムにおいて、軟判定復号により復号可能な誤り訂正符号により符号化されたOFDM信号を受信する受信装置であって、
複数の受信アンテナから受信したOFDM信号をフーリエ変換して、複数の受信アンテナに対応する複数の複素ベースバンド信号を生成する入力処理部と、
前記複素ベースバンド信号に含まれる既知のパイロット信号をもとに各キャリアの伝送路応答を算出する伝送路応答算出部と、
前記複素ベースバンド信号にウェイト行列を乗算することにより送信信号の推定値を生成するMIMO検出部と、
受信したOFDM信号の帯域雑音分散を算出し、該帯域雑音分散に対してキャリアごとに重み係数を乗じ、各キャリアの雑音分散であるキャリア雑音分散を算出する雑音分散算出部と、
前記キャリア雑音分散及び前記送信信号の推定値を用いて、送信された各ビットの尤度比を算出する尤度比算出部と、
前記送信信号の推定値を、送信信号の変調方式に対応するようにビット配列を変更する受信信号ビット再配列部と、
前記キャリア雑音分散からビット単位の雑音分散を生成するビット雑音分散生成部と、
前記尤度比算出部により算出された尤度比、前記受信信号ビット再配列部により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値、及び前記ビット雑音分散生成部により生成されたビット単位の雑音分散を用いて、送信されたビットの推定値を復号する誤り訂正復号部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
In a MIMO system, a receiving apparatus that receives an OFDM signal encoded by an error correction code that can be decoded by soft decision decoding,
An input processing unit that Fourier-transforms OFDM signals received from a plurality of receiving antennas to generate a plurality of complex baseband signals corresponding to the plurality of receiving antennas;
A transmission line response calculation unit for calculating a transmission line response of each carrier based on a known pilot signal included in the complex baseband signal;
A MIMO detection unit that generates an estimated value of a transmission signal by multiplying the complex baseband signal by a weight matrix;
A noise variance calculation unit that calculates a band noise variance of the received OFDM signal, multiplies the band noise variance by a weighting factor for each carrier, and calculates a carrier noise variance that is a noise variance of each carrier;
A likelihood ratio calculation unit that calculates a likelihood ratio of each transmitted bit using the carrier noise variance and the estimated value of the transmission signal;
The received signal bit rearrangement unit that changes the bit arrangement so that the estimated value of the transmission signal corresponds to the modulation scheme of the transmission signal;
A bit noise variance generator for generating bit-wise noise variance from the carrier noise variance;
The likelihood ratio calculated by the likelihood ratio calculation unit, the estimated value of the transmission signal after the bit rearrangement generated by the received signal bit rearrangement unit, and the bit unit generated by the bit noise variance generation unit An error correction decoding unit that decodes an estimate of the transmitted bits using noise variance;
A receiving apparatus comprising:
前記雑音分散算出部は、前記帯域雑音分散に対してキャリアごとに重み係数を乗じ、前記ウェイト行列の要素の値が大きいほど大きくなるように前記各キャリアの雑音分散を算出することを特徴とする、請求項5に記載の受信装置。   The noise variance calculating unit multiplies the band noise variance by a weighting factor for each carrier, and calculates the noise variance of each carrier so as to increase as the value of the element of the weight matrix increases. The receiving device according to claim 5. 前記誤り訂正復号部は、尤度比を用いて繰り返し演算することにより推定語を算出する軟判定復号部と、
前記受信信号ビット再配列部により生成されたビット再配列後の送信信号の推定値、及び前記ビット雑音分散生成部により生成されたビット単位の雑音分散を用いて、前記軟判定復号部により算出された推定語の尤度比を算出する尤度比最適化部と、
を備え、
前記軟判定復号部は、尤度比の初期値として前記尤度比算出部により算出された尤度比を用い、繰り返し演算をする際にはその都度、前記尤度比最適化部により算出された尤度比を用いて前記推定語を算出することを特徴とする、請求項5又は6に記載の受信装置。
The error correction decoding unit is a soft decision decoding unit that calculates an estimated word by iteratively calculating using a likelihood ratio;
Calculated by the soft decision decoding unit using the estimated value of the transmission signal after the bit rearrangement generated by the received signal bit rearrangement unit and the noise variance of the bit unit generated by the bit noise variance generation unit. A likelihood ratio optimization unit for calculating a likelihood ratio of the estimated words,
With
The soft decision decoding unit uses the likelihood ratio calculated by the likelihood ratio calculation unit as an initial value of the likelihood ratio, and is calculated by the likelihood ratio optimization unit each time iterative calculation is performed. The receiving apparatus according to claim 5, wherein the estimated word is calculated using a likelihood ratio.
前記尤度比算出部により算出された尤度比をビット単位でデインターリーブ処理するビットデインターリーブ部を更に備え、
前記誤り訂正復号部は、前記軟判定復号部により算出された推定語をビット単位でインターリーブ処理する再ビットインターリーブ部と、前記尤度比最適化部により算出された尤度比をビット単位でデインターリーブ処理する再ビットデインターリーブ部と、を更に備え、
前記OFDM信号がビット単位でインターリーブ処理されている場合には、前記尤度比最適化部は、前記再ビットインターリーブ部によりインターリーブ部処理された推定語の尤度比を算出し、前記軟判定復号部は、前記OFDM信号がビット単位でインターリーブ処理されている場合には、尤度比の初期値として前記尤度比算出部により算出された尤度比を用い、繰り返し演算をする際にはその都度、前記再ビットデインターリーブ部によりデインターリーブ処理された尤度比を用いて前記推定語を算出することを特徴とする、請求項7に記載の受信装置。
A bit deinterleaving unit that deinterleaves the likelihood ratio calculated by the likelihood ratio calculation unit in units of bits;
The error correction decoding unit includes a re-bit interleaving unit that interleaves the estimated word calculated by the soft decision decoding unit in bit units and a likelihood ratio calculated by the likelihood ratio optimization unit in bit units. A re-bit deinterleaving unit for interleaving, and
When the OFDM signal is interleaved in bit units, the likelihood ratio optimizing unit calculates the likelihood ratio of the estimated word that has been interleaved by the re-bit interleaving unit, and the soft decision decoding The unit uses the likelihood ratio calculated by the likelihood ratio calculation unit as an initial value of the likelihood ratio when the OFDM signal is interleaved in units of bits, and when performing an iterative calculation, The receiving apparatus according to claim 7, wherein the estimation word is calculated using the likelihood ratio deinterleaved by the re-bit deinterleaving unit each time.
コンピュータを、請求項1から8のいずれか一項に記載の受信装置として機能させるためのプログラム。
The program for functioning a computer as a receiver as described in any one of Claim 1 to 8.
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